81型双圆弧齿轮的齿根应力公式

本文用微型电阻应变片在中心距为120mm的封闭功率流齿轮实验台上测得经过充分跑合的JB2940-81型双圆弧齿轮的受拉侧及受压测的齿根应力,测得应力随载荷及螺旋角的变化关系,并将测得的数值分析写成应力公式,可作为该齿型双圆弧齿轮齿根弯曲强度计算的基本公式。还测得双圆弧齿轮在啮合过程中邻齿受载对本齿应力的迭加影响和本齿两个接触迹引起的应力迭加影响,这些规律可作为设计新齿形时选择齿型参数的参考。     

ZY-1型双圆弧齿轮接触应力公式的研究

由于双圆弧齿轮ZY-1型与国标型齿形的差异,使其接触应力有所不同。借鉴建立国标型齿形接触应力公式的方法,并对公式中各项参数进行分析,得到不同齿形下影响接触应力的主要因素为接触弧长与接触迹宽度。通过对比ZY-1型与国标型齿形参数,并进行理论推导,分别对接触弧长和接触迹宽度两种因素进行了修正,结果表明ZY-1型的接触弧长系数比国标型大30%~35%,而瞬时接触迹宽度比国标型小5.42%;这两种因素的变化,使ZY-1型双圆弧齿轮的接触应力比国标型大30%~40%。将国标型接触应力公式中这两种因素进行替换,即可得到ZY-1型双圆弧齿轮的接触应力公式。     

齿轮强度可靠性设计的一种新方法

推导出了在齿面接触疲劳强度服从威布尔分布、应力服从正态分布时的齿轮接触疲劳强度的可靠性设计公式和在齿根弯曲疲劳强度、应力均服从对数正态分布时的齿轮弯曲疲劳强度的可靠性校核公式。该方法的计算精度较高。     

弹流应力用于齿轮强度设计的研究

研究用弹流应力取代Hertz应力进行齿轮强度设计。给出了基于弹流应力拟合公式的齿轮接触强度设计公式,研究了各种因素对设计结果的影响,并和基于Hertz应力的设计结果进行了对比。结果表明,和Hertz应力一样,弹流应力也完全可以作为齿轮强度设计的依据;基于弹流中心应力拟合公式的设计结果和基于Hertz应力公式的设计结果非常接近,但在高速工况时,由于弹流二次应力峰远大于中心应力,应将弹流二次峰应力作为接触强度设计依据。     

渐开线螺旋齿轮接触迹测量的探讨

一、接触迹测量运动分析两个圆柱斜齿轮啮合时,如果它们的轴线不平行,则称为螺旋齿轮啮合。把相错轴传动中,轮齿为渐开线螺旋面的齿轮,叫做渐开线螺旋齿轮。螺旋齿轮啮合的任一瞬时,相啮两渐开线螺旋齿轮的齿面仅在一点接触,在传动过程中一个齿面上接触点移动的轨迹称为接触迹,也有称其为法向啮合齿形。接触迹是研究     

理想啮合状态下的圆弧齿轮接触迹区及应力的边界元计算

本文应用自行研制的三维弹性力学接触问题边界元法分析软件3DBEMC,在SIEMENS 7.570—C中型计算机上,对四种不同参数的JB 929—67型圆弧齿轮的接触问题进行了计算分析,计算出它们的瞬时接触迹形状和应力分布。本文为未跑合的高硬度齿面的圆弧齿轮的接触应力分析提供了一个符合实际的计算方法。     

基于有限元方法的齿轮接触仿真分析

以齿轮接触为对象,推导了齿轮接触赫兹应力公式.利用ANSYS有限元分析软件对齿轮接触进行了仿真分析,并对有限元分析仿真值与推导公式的计算值进行了比较.结果表明,理论计算值和仿真值非常接近,表明采用ANSYS有限元分析软件分析齿轮表面接触问题是可行的.     

H—3型低噪声双圆弧齿轮的齿形设计及其实验研究

本文通过使双圆弧齿轮的齿面接触迹沿齿宽接近均布,设计出了一种低噪声双圆弧齿轮—H—3型双圆弧齿轮,对该齿型进行的有限元分析和在封闭功率流齿轮实验台上进行的齿根应力及噪声实验表明:H—3型双圆弧齿轮的噪声和齿根应力均比JB2940—81型双圆弧齿轮有所下降。     

MC尼龙斜齿轮匀速啮合过程瞬态动力学分析

为了得到MC斜齿轮在啮合过程中的接触线特性并对齿轮承载能力进行判断,应用Solid-Works软件建立MC尼龙斜齿轮的三维几何模型,再利用HyperMesh对其进行精确网格划分,最后导入至ANSYS中建立有限元模型,用瞬态动力学中的full法计算分析斜齿轮的啮合传动过程,获得了MC尼龙斜齿轮啮合过程中齿轮应力分布规律。结果表明,齿轮的最大应力出现在齿根位置,齿轮接触线宽度为1.33mm,接触线倾斜角与齿轮螺旋角大致相等,同时还得到了齿根应力谱,为齿轮疲劳寿命计算提供依据。     

基于ARAMIS系统的微线段齿轮承载接触能力研究

目前微线段齿轮还没有统一的静强度公式进行齿轮的接触承载能力计算,也没进行具体的齿轮接触承载能力研究分析。采用ARAMIS非接触应变测量系统测量微线段齿轮在静加载的情况下齿轮的接触应力,并在相同的试验条件下,分别对微线段齿轮和渐开线齿轮在齿轮啮合处附近及齿根处进行应变分析,得到齿轮端面的主应变图,在两种齿形齿轮相同的位置处选取点进行受力分析,并根据公式计算应力大小,比较这两种齿形齿轮的受力情况。     

宽斜齿轮啮合过程三维接触有限元分析

针对宽斜齿轮，提出了轮齿在不同位置啮合时有限元网格及模型的自动生成方法，并开发出相应的三维前后处理及接触分析程序，进行了轮齿啮合过程中应力应变的数值分析。本文程序使用方便，只需输入齿轮基本参数，即可得到轮齿不同啮合位置的网格、应力分布、位移场、应力场、接触状态及接触线载荷分布。     

研究三维空间螺旋齿轮啮合的新方法——用空间媒介齿条法求空间啮合的基本公式

利用投影齿条概念,本文提出了一种能简便地,直观地研究空间螺旋齿轮啮合的新方法——空间媒介齿条法。文中介绍了空间媒介齿条法的基本原理,并用以建立了形式比较简单的如求共轭曲面、啮合线等空间啮合常用的基本公式。文中把螺旋齿轮的啮合区分为正常啮合与非正常啮合两种情况,运用所提出的方法发现了在正常啮合情况下螺旋齿轮的啮合线是一条平面曲线的重要规律。这条啮合线位于通过“节点”的齿形法向截面内,说明螺旋齿轮的空间啮合是在法向截面中进行的,也说明了空间啮合与平面啮合有着极为相似的特点。文中也讨论了非正常啮合时螺旋齿轮啮合的特点。文中用所得的空间螺旋齿轮啮合的结论,评价了生产中常用的近似方法。发现在一般情况下轴向近似法较法向近似法的近似精度高。并指出了法向近似法使用精度高的特例。本文讨论的螺旋齿轮是任意齿形的。本文提供了螺旋齿轮加工的理论基础。     

混合标架下宽斜齿轮三维接触有限元前处理技术

本文针对宽斜齿轮，采用混合标架，建立了轮齿在各个不同位置的啮合时的有限元网格自动生成的算法；并开发了模块化；结构化，参数化的前处理程序，只需输入齿轮基本参数，即可得到完整的轮齿三维接触有限元分析数据文件，本文程序使用方便，适于在工程设计推广使用。     

Contact stress calculation of undercut spur and helical gear teeth

The presence of undercut at the pinion root may affect the load sharing among couples of spur gear teeth in simultaneous contact, as well as the load distribution along the line of contact of helical gears. This occurs if the outside points of the wheel profile do not find, due to undercut, mating profile to mesh with, which is called vacuum gearing. Under these conditions, the effective contact ratio is reduced, and the critical contact points may be shifted from their locations at non-undercut profiles. In this paper, a non-uniform model of load distribution along the line of contact, obtained from the minimum elastic potential criterion, has been used combined with the Hertz equation for the calculation of the contact stress. A complete study on the critical load conditions and the value of the critical contact stress has been carried out, considering a wide range of the values of the geometrical parameters. As a result, a recommendation for pitting load capacity calculations of vacuum-gearing spur and helical gears is proposed.     

一种确定内啮合和外啮合斜齿圆柱齿轮载荷分布的有效方法

为了能精确地进行斜齿圆柱齿轮的强度计算和振动分析,必须准确地确定斜齿圆柱齿轮接触线上的载荷分布。本文根据齿面坐标系及相应的坐标转换阵,提出了一种有效地计算内啮合和外啮合斜齿圆柱齿轮载荷分布的方法。通过总体坐标系可同时求出斜齿圆柱齿轮在整个啮合过程中诸接触线上的载荷分布和齿间载荷分配,这将极大地节省计算时间。文末给出了计算实例。     

内啮合斜齿轮高精度三维有限元自动建模方法

为提高内啮合斜齿轮有限元接触分析的建模速度和模型精度,提出了一种齿轮高精度三维有限元模型的自动建模方法。基于齿轮插刀齿廓方程,利用齿廓法线法,得到包括齿根过渡曲线的内、外斜齿轮端面齿廓,建立了内、外齿轮参数化粗网格有限元模型。开发了表层六面体网格剖分方法,自动识别齿面接触带单元,进行分级剖分细化,保证了有限元模型的建模精度和网格密度。进行了齿面接触分析,得到了内啮合斜齿轮的弯曲应力、接触应力、接触印痕、传动误差、时变啮合刚度和载荷分配率。粗细网格有限元模型计算结果对比分析表明,该方法提高了内啮合斜齿轮有限元建模效率和计算精度,缩短了计算时间,为快速准确的齿轮接触分析奠定了基础。     

Parametric modeling and contact analysis of helical gears with modifications

An approach for a mathematical model and contact analysis of helical gears including tip relief, root relief, end relief and longitudinal crowning modification was developed. First, tooth profile equations of non-modified involutes, tip reliefs, root reliefs and fillets were derived after applying gear principles and coordinate transformation to transverse cross section profiles of a rack cutter. Then the intersecting lines between different profiles were solved through by Gauss-Newton numerical method. Parametric modeling program of modified helical gears was obtained to automatically generate exact gear surfaces of tip reliefs, root reliefs, end reliefs and longitudinal crowning modifications via Matlab code. Subsequently, an example of helical gear pair in practical engineering was presented, and the solid model and finite element model with modification were established. Finally, the dynamic contact characteristic of helical gear pair was calculated by three-dimensional dynamic contact finite element method. It is expected that the proposed approach can be applied in analyzing the effect of modification on radiation noise prediction of gear system in further study.     

基于ANSYS的渐开线斜齿轮副参数化建模

在ANSYS中利用APDL语言,通过求解斜齿轮端面齿廓渐开线和过渡曲线的交点,形成端面齿廓,再沿螺旋线拖拉,直接生成了一对斜齿轮的参数化模型,模型端面上啮合点与节点重合,便于进一步分析齿轮的齿面接触应力和齿根应力以及斜齿轮的啮合过程。     

双自由度共轭曲面理论及其应用

本文用矩阵法导出双自由度共轭曲面的曲率公式、曲率干涉条件以及共轭曲面退化的条件。此外,对于用双自由度范成法加工圆柱形工件的特殊情况,得出曲率干涉条件、滚刀与共形齿条刀具加工工件齿形误差的近似计算公式等。作为应用实例,文中讨论了渐开线滚刀和阿基米德滚刀加工的情况。