行星齿轮传动装置内齿轮轮齿热有限元分析

以两个2K－H传动组合的NGWN型行星传动装置为研究为象，提出了求解内齿轮＋轮齿热态特性的计算分析方法，文中分析了内齿轮轮齿传热有限元模型的边界条件，运用三维有限元计算方法，求得内齿的本体温度场、热应力、热变形，得出了有实际意义的结论。     

风力发电机高速级齿轮温度场及热变形仿真分析

为了研究风力发电机高速级齿轮热变形,利用ANSYS中的APDL语言建立了齿轮参数化有限元模型。根据摩擦学、传热学、啮合理论计算了有限元模型的边界条件及载荷,求解了单个齿轮稳态温度场分布,系统分析了风力发电机齿轮温度随功率和转速的变化规律。对环境温度和摩擦因数对风力发电机齿轮温度的影响进行了研究。对齿轮热-结构耦合场进行了分析,将稳态热分析求解结果作为载荷加入到结构场上,计算得到齿轮热变形,为齿轮修形打下良好的理论基础。     

齿轮轮齿弹性变形的计算方法评述

较为详细地评述了计算圆柱直齿轮和圆柱斜齿轮弹性变形的各种解析方法和数值方法，并讨论了齿轮结构尺寸对啮合刚度的影响以及齿轮传动的动态啮合刚度等问题     

考虑齿轮装置热系统的斜齿轮轮齿热态有限元分析

本文以汽车变速箱为研究对象 ,提出了考虑齿轮装置热系统的全工况下斜齿轮轮齿热态特性的计算分析方法。将齿轮装置热网络分析结果作为斜齿轮轮齿传热有限元模型的边界条件 ,运用三维有限元法计算方法 ,分析了斜齿的本体温度场、热应力、热变形 ,得出了有实际意义的结论。     

直齿轮的轮齿变形分析及其快捷计算方法

分析和论证了齿轮轮齿变形快捷计算的材料力学方法及其各种变形的计算公式,提出了修正的轮齿基础变形Weber-Banaschck公式,得到了与ISO非常吻合、不需修正的计算结果。采用无量纲齿形系数,分析了接触、弯曲、剪切、压缩和基础变形等各种变形曲线以及齿对总变形曲线的特点和规律,提出用最小变形δ0、左右端变形δL和δR三参数的抛物线来拟合总变形曲线,不仅有较高的精度,也为齿轮传动误差的变化规律分析和修形曲线优化的简化计算奠定了基础。     

用积分法计算直齿轮轮齿的弹性变形

用积分法推导确定了由直齿轮轮齿在单位力作用下的弯曲变形、剪切变形和压缩变形所引起的于载荷作用点处沿载荷方向变形的计算公式,编制通用程序对它们进行了计算,并与用传统的分段方法求得的结果进行了比较。结果表明,只有分段段数足够多时,用分段法求得的结果才与积分法达到一致的结果。     

面齿轮轮齿刚度计算方法研究

基于Buckingham的观点,将面齿轮齿形看作是由沿齿长方向一系列变压力角的齿条组成,得到沿轴向和径向都为变截面的面齿轮简化齿形,获得了面齿轮轮齿啮合变形的计算公式,求解出了面齿轮的轮齿刚度。与有元法的分析结果进行比较,二者相对误差较小,验证了面齿轮轮齿刚度计算方法的可行性。     

齿轮联轴器的轮齿变形分析

本文利用两个梯形来模拟渐开线直齿齿廊,导出了适合联轴器轮齿变形的计算公式。由于直齿联轴器内,外轮齿接触的特殊性,在以往计算基于外啮合轮齿变形的当量齿形法中,Ｈｅｒｔｚ接触变形将不适合,而应代之以材料的整体压缩变形。最后本文运用数值计算,并与用有限元法计算的值进行了比较,结果非常接近。     

圆锥齿轮轮齿变形及测试装置研究

本文以当量齿形对圆锥齿轮轮齿变形进行了编程分析计算,而且首次提出了适于直、斜齿圆锥齿轮轮齿变形实测实验台,经仿真与理论计算吻合。     

渐开线直齿内齿轮的轮齿变形挠度解析

为了获得渐开线直齿内齿轮轮齿变形挠度的简化计算公式,本文合理选择并提出了影响直齿内齿轮变形挠度的4个主要参数:加载位置、齿轮齿数、齿轮变位系数和刀尖圆角半径;运用正交设计法科学选择研究模型,对每个模型在载荷作用下的变形挠度进行分析研究和实际计算,得出了这4个参数对轮齿变形挠度的影响规律,最后应用多元回归分析法通过对大量计算数据的回归分析,推导出了一个简单实用、具有足够精度、有较大使用范围的轮齿变形挠度的经验公式,这为研究内齿轮其他问题奠定了必备的基础.     

少齿数齿轮的弯扭变形计算

齿数少于7的齿轮轴刚度较差,设计和传动中需要考虑其较大的弯曲和扭转变形。为获取少齿数齿轮轴弯扭变形的计算方法,建立了具有切向和径向变位的小齿轮的端面齿廓模型,得到了齿轮轴弯扭变形当量直径的计算公式。考虑到大螺旋角对齿轮轴弯扭变形的影响,借助有限元计算分析,分别得到了螺旋角对齿轮轴的弯曲和扭转扭变形影响系数。以齿轮轴当量直径、螺旋角影响系数为主要参数,实现了一定精度的少齿数齿轮轴弯扭变形的简化计算。     

圆环内圆磨削的热变形有限元仿真

本文运用热弹性力学原理,结合圆环内孔磨削的实际情况,进行合理的简化和假设之后,建立了圆环内孔磨削的热力学数学模型,利用有限元分析软件ANSYS,对热传递过程和热变形过程进行了仿真,得到了磨削工件的温度场分布云图和热变形情况,进而分析了磨削过程中磨削圆环的温度分布及热变形误差。模拟结果较真实地反映了圆环内孔磨削热状况,为解决圆环内孔磨削表面热损伤和热变形等问题提供了依据。     

直齿轮轮齿变形计算的数值积分法

对基于Weber能量法的数值积分公式进行了详细推导,编制了计算程序,得到了数值计算结果,将结果与有限元计算结果进行比较,得到了数值积分法具有计算精度好、编程简单的结论。     

基于精确齿廓模型的直齿轮轮齿变形数值计算

根据齿轮加工原理及渐开线展开原理,建立了直齿轮齿廓的数学模型.用Weber能量法计算直齿轮轮齿变形,用Matlab语言编制了轮齿变形计算程序,为准确、快速求解直齿轮轮齿的变形和啮合刚度奠定了基础.     

基于Workbench的齿轮稳态温度场和传动误差分析

基于Workbench建立了齿轮温度场和传动误差有限元分析模型,对不同转速和转矩齿轮温度场、不同转速和不同温度下齿轮传动误差进行了分析。通过Ansys的Workbench对齿轮温度场进行仿真,得到齿轮温度场和齿轮啮合线温度场分布结果;把温度结果作为载荷,通过间接耦合的方法应用于齿轮传动误差仿真研究中,得到齿轮传动误差仿真结果。结果表明,随着齿轮转速和转矩的增加,齿轮温度整体呈现出上升趋势;齿轮转速、转矩分别与齿轮啮合线温度变化量近似呈现出线性关系。齿轮传动误差仿真分析中,随着齿轮转速和温度增加,齿轮传动误差曲线分别上移和下移,但齿轮传动误差曲线峰谷值变化不大;齿轮转速、温度分别与齿轮传动误差变化量近似呈现出线性关系。     

双圆弧齿轮轮齿弯曲应力计算

本文利用三维有限元法,据GB12759—91型双圆弧齿轮轮齿的齿根和齿腰弯曲应力沿齿向分布、螺旋角β大小和接触迹线偏差△J,对双圆弧齿轮齿根和齿腰弯曲应力大小的影响等进行了较全面的计算分析。在此基础上,归纳得出双圆弧齿轮轮齿锐角端螺旋角应力影响系数K_(Fβ)、K_(Yβ)和齿端应力增加系数K_(FE)、K_(YE)以及接触迹线偏移的应力影响系数。     

保角映射法分析直齿轮轮齿变形

分析了用平面弹性理论的复变函数法求直齿轮轮齿变形的理论——保角映射法,完成了求载荷作用点位移的解析解,用具有10个分式项表达的映射函数,提高了映射齿形精度,得到计算轮齿变形的精确解;用该法计算得到赫兹接触下的变形值与Terauchi集中载荷法求得轮齿变形的结果对比,精度大大提高;并将该结果与著名的Weber及Lunderg公式对比,证明该法是可靠的。     

用三维有限单元法对双圆弧齿轮变形的研究

本文采用三维有限单元法,建立了螺旋轮齿计算模型,对 JB2940—81型双圆弧齿轮在不同啮合参数,凸凹齿面分别作用半椭球载荷的180种工况进行了计算。从得到的数据和曲线,分析了载荷,齿轮刚度和螺旋角对变形的影响,说明了变形大小和分布规律。通过两次非线性拟合,给出了综合变形计算公式。     

考虑热变形的齿轮修形研究

齿轮在高速重载条件下工作时,摩擦磨损造成的影响是不容忽视的,而修形可以降低齿轮的磨损及表面温度,对提高齿轮胶合承载能力有显著作用。为此,根据齿轮啮合原理、齿轮修形原理等基本理论,对齿轮的热变形以及齿廓修形进行了研究。利用有限元仿真软件建立齿轮热力耦合参数化模型,确定轮齿各面的稳态热平衡方程,利用仿真软件对齿轮各点施加对流边界条件和摩擦热流量,求解得到了齿轮的温度场;分析齿轮温升对齿轮变形的影响规律,对齿轮修形技术进行研究,推导了弹性变形、热变形、热力耦合变形的计算公式。结果表明,修形能够降低齿轮温度,提高齿轮抗胶合强度。