航空减速器圆柱齿轮承载能力计算方法的分析

比较了现行航空工业标准(HB/Z 84.1～3-84)与国际标准化组织(ISO 6336-1～6336-3:2019)标准的齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度基本计算公式,结合航空发动机减速器设计特点和具体设计实例,详细分析了两标准基本计算公式中各修正系数种类》含义和取值上的差异.研究结果表明,ISO标准比HB标准考虑的影响因素更全面,其中ISO中引入的不均载系数和轮缘厚度系数对航空齿轮强度计算的影响不可忽略;螺旋角系数和的计算公式差异较大但ISO标准更具信服力;对于内齿轮,齿形系数的较大差异导致计算应力值差异较大.     

ISO与AGMA锥齿轮强度计算标准比较

分析和比较了国际标准化组织(ISO)与美国齿轮制造协会(AGMA)标准关于锥齿轮传动的强度计算方法的差异,采用分类比较和实例对比的方法分析了两种标准修正系数的含义和差异,以及齿轮参数变化对强度计算结果的影响。研究表明,齿轮参数和修正系数的取值不同是导致两标准计算结果差异的原因,其中载荷、几何参数材料特性与表面状况类因数为主要影响因数,AGMA标准的接触强度计算偏向保守,而ISO标准的弯曲强度计算偏向保守。     

ISO 281:1990与ISO 281:2007滚动轴承寿命计算标准的比较

比较了标准ISO 281:1990(我国等同采用为GB/T 6391-2003)与ISO 281:2007(我国等同采用为GB/T6391-2010)关于滚动轴承寿命计算方法的差异,分析了两种标准的修正系数在含义和取值上的差异,以及修正系数对滚动轴承寿命计算结果的影响。研究结果表明,ISO 281:2007引入综合修正系数,该系数综合考虑了ISO 281:1990的材料、润滑两修正系数,此外还考虑到润滑剂中的杂质因素和轴承的疲劳载荷极限,影响因素综合程度高,计算更可靠。     

ISO/VDI/JIS定位精度的计算与比较

介绍了ISO、VDI、JIS定位精度检测标准和统计分析原理,分析了ISO、VDI、JIS的定位精度、重复定位精度指标及其计算方法,比较了3种检测标准所存在的差异.     

HB与AGMA锥齿轮强度计算标准比较

分析和比较航空锥齿轮承载能力计算标准(HB/Z89.1~HB/Z89.4-85)和直齿轮、零度锥齿轮、弧齿锥齿轮的疲劳点蚀和弯曲强度评估标准(ANSI/AGMA 2003-B97)对锥齿轮强度计算方法的异同。分别从适用范围、计算原理、基本计算公式、修正系数以及计算实例等几个方面进行了比较,并引入了强度评估值,以方便两种标准的比较。从研究结果来看两种标准各有特点,前者修正系数考虑较为全面,修正系数以理论计算为主;后者计算简洁,修正系数以经验公式或试验数据为主。前者的接触强度评估值小于后者的接触强度评估值;前者的弯曲强度评估值大于后者弯曲强度评估值。最终得出前者强度评估更为保守的结论。     

大型带式输送机系统设计

分析比较了ISO标准与CEMA标准的技术差异,并采用CEMA标准对某大型带式输送机进行了设计分析,给出了主要设计参数及计算方法。     

圆柱齿轮国际精度新标准对齿轮强度计算的影响

圆柱齿轮国际精度新标准ISO 1328—1:2013(E)在其1995版老标准的基础上作了大量修订,为了明晰圆柱齿轮国际精度新标准对齿轮强度标准GB/T 3480—1997的影响,分析了齿轮强度计算与齿轮精度项目的关联,列表给出了与强度计算相关的齿轮单个齿距偏差、齿廓形状偏差的新老标准允许值,计算了2组实例(共4个齿轮)的强度计算中相关参数(动载系数、接触强度计算的齿向载荷分布系数、计算接触应力、接触强度的计算安全系数、计算齿根应力、弯曲强度的计算安全系数)的差异百分比。实例计算结果中,新老精度标准对强度计算中计算齿根应力的差异百分比,实例齿轮a为4.86%、齿轮b达14.12%。圆柱齿轮新老国际精度标准差异较大,相应改变了齿轮强度计算结果,须引起齿轮精度和强度标准使用者的重视。     

HSK工具系统DIN标准与ISO标准比较分析

简述了HSK工具系统标准的制定过程，重点分析了HSK工具系统DIN标准和ISO标准的差异以及两种标准对HSK工具系统定位精度和联接刚度等使用性能的影响。指出了按ISO标准制造的工具系统性能更好，适合重载加工；而按DIN标准制造的工具系统更适合轻载、高速加工。     

番茄酱基质对30种有机磷农药残留量测定的影响

研究了番茄酱基质对30种有机磷农药气相色谱法测定的影响.制备两种不同的校准曲线,即溶剂标准曲线(SC)和番茄酱基质标准曲线(TMC).用两种不同的校准曲线对同一采集的数据计算线性范围、相关系数、线性方程、检出限、回收率及相对标准偏差,并对两种不同的校准曲线的结果进行了t检验.30种有机磷农药番茄酱基质标准曲线(TMC)的相关系数优于溶剂标准(SC),甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧化乐果、久效磷的检测限,番茄酱基质标准曲线(TMC)低于以溶剂标准曲线(SC).两种不同的校准曲线计算的回收率都符合70-120%的一般规定,而只有以番茄酱基质标准曲线(TMC)计算的回收率符合2002/657/EC中70-110%的规定.实验结果表明,存在基质增强效应,基质增强效应的产生与有机磷农药的分子结构有关,含有P=O和＞O键的有机磷农药倾向产生基质增强效应.甲胺磷等极性农药在番茄酱基质溶液中无拖尾,峰形良好.有必要制备番茄酱基质标准曲线(TMC),以减少甲胺磷等极性农药的基质增强效应.     

ISO5436-2的表面形貌评定基准

为了评价仪器的软件和整体性能,根据ISO软件测量标准(SoftGauge)5436-2,应用过程仿真、以及实测电加工表面和实测珩磨表面得到的标准数据,研究了采用不同方法获得的表面形貌即粗糙度轮廓的评定基准,分别为高斯滤波基准、最小二乘中线基准和最小二乘曲线基准.给出了不同基准下ISO 4287定义的表面粗糙度轮廓典型参数的评定结果,包括Ra、Rq、Rp、Rv、Rsk、Rku等,分析了几种基准下各参数相对于标准结果的计算偏差.计算结果表明:对于仿真数据,3种方法的计算精度都比较好,仅仅参数Rsk在两个最小二乘基准下偏差较大,达50%左右;对于电加工表面数据,高斯基准下的各个参数偏差最小,其它两种基准下偏差稍大,而相对偏差较大的是Rsk和Rp,其中Rsk分别为3.55%和-7.45%,Rp分别为-3.45%和3.95%;对于含有跳跃点的珩磨表面,3种基准下的评定结果都有较大偏差,其中求均值运算的Ra、Rq的偏差稍小,其它较大,经过剔除处理后,Ra、Rq偏差仍然相对稍小,Rsk和Rp由较大偏差明显减小为稍小偏差,而Rku、Rp偏差没有明显改进,仍约为40%.总之,3种方法对奇异点较敏感,对无奇异点的粗糙度轮廓的常用参数评定结果基本一致.在评定一般精度、表面无明显周期波纹度成分和较大奇异特征时,对于常用表面功能评定参数,如Ra、Rq,选用原理简单、实现方便的最小二乘拟合基准即可满足要求.     

齿轮齿根应力轮齿挠度啮合刚度和端面载荷系数的研究

抛弃把轮齿形状视为悬臂梁的假设,直接从实际齿形出发,以相似理论为基础,通过边界元采样计算和回归分析,建立了齿根应力、轮齿挠度和啮合刚度计算的新方法。分别提出了弯曲与接触强度端面载荷系数的定义式和新的计算式。提出了实际双齿啮合必要和充分条件及实际重合度的概念及公式。提出了一种新的重合度系数公式。比较分析了ISO6336的一些问题。所给齿根应力计算新方法不需种种假设、理论基础先进、实际准确性好、计算大为简化,可以取代W．Lewis的悬臂梁方法。其余所给公式亦较明确合理。     

不同重合度非圆齿轮设计及弯曲应力分析

非圆齿轮传动具有广泛的应用场景。针对非圆齿轮传动,采用齿轮啮合原理和材料力学等原理及方法,提出了大重合度非圆齿轮设计方法。探讨了非圆齿轮传动原理和节曲线构建方法,计算了其节曲线曲率半径和重合度方程。建立了不同重合度非圆齿轮轮齿时变啮合刚度与载荷分配率计算模型,推导了不同重合度非圆齿轮齿根弯曲应力方程。探讨了不同结构参数下非圆齿轮副重合度、时变啮合刚度、时变载荷分配率及齿根弯曲应力变化规律,确定了轮齿所受最大载荷位置。开展了不同重合度非圆齿轮齿根弯曲应力仿真分析和实验测量,与理论计算结果进行了对比分析,最大误差分别约为4.8%和5.9%,验证了理论方法的合理性与正确性,为大重合度非圆齿轮传动的工程应用奠定了基础。     

A study on the bending stress of the hollow sun gear in a planetary gear train

Generally, planetary gear type traveling reduction gear is composed of multiple planetary gear stages and has a hollow sun gear in the last stage planetary gear. In designing reduction gear, it is important to evaluate accurately the bending stress at the tooth root of the sun gear as the sun gear is the weakest component in the reduction gear system. Although bending stress can be calculated easily using gear standard codes such as the American Gear Manufacturers Association (AGMA) and International Organization for Standardization (ISO) 6336 for almost all gears, meticulous calculation is needed for the hollow sun gear because of its low backup ratio (rim thickness divided by tooth height) and comparatively large root fillet radius. In this study, a finite element analysis (FEA) is carried out to investigate the effect of rim thickness and root fillet radius on bending stress at the tooth root of the hollow sun gear. In standard codes, bending stress at the tooth root is calculated linearly with a constant slope for the backup ratio below 1.2. However, the effect of the rim thickness on bending stress is more complex in the planetary gear system. Bending stresses calculated by FEA with various backup ratios and root filler radii are compared with the bending stresses calculated by the standard codes.     

考虑油膜压力作用的直齿圆锥齿轮应力分析

采用Solidworks建立直齿锥齿轮三维模型,通过Solidworks软件和Ansys软件数据接口将锥齿轮三维模型导入Ansys软件中,考虑润滑的影响,在Ansys软件中进行直齿圆锥齿轮的应力分析.将齿轮弹流数值计算的油膜压力作为加载项,同时将轮齿接触线扩展成接触面,将线载荷转化成面载荷,计算得到轮齿应力值.与其他计算方法相比,该方法计算结果与真实工作环境下产生的轮齿应力值之间的误差最小.对提高轮齿强度、改进和优化齿轮设计具有一定的参考价值.     

点线啮合齿轮短期过载的强度计算

参照渐开线圆柱齿轮静强度计算方法,提出点线啮合齿轮短期过载的强度计算方法.在短期过载最大接触应力计算中,提出两种情况下的计算方法.修正了短期过载最大接触应力计算公式,增加了考虑凹凸齿廓接触情况的两个系数(凹凸齿廓接触线长度变化系数和单对齿C点载荷系数).修正了大齿轮的短期过载齿根弯曲应力计算公式,在公式中增加大齿轮弯曲...     

Stress in the base of straight barrel-shaped gear-teeth in cylindrical involute transmissions

In simulation of the three-dimensional contact problem for a longitudinally modified (barrel-shaped) gear tooth in cylindrical involute transmissions, account is taken of the skew of the gear axes due to manufacturing and assembly errors and also deformation of the drive components under load. The formulas, tables, and graphs presented are convenient for engineering calculation of the flexural stress in the base of the teeth. On that basis, strength estimates may employ the limiting stresses recommended by the relevant standard for linear contact of unmodified teeth.     

齿轮载荷修正系数计算方法的研究

为了提高齿轮强度设计中各项载荷修正系数计算的精度和效率,依据齿轮承载能力计算标准GB/T 3480-83,以易于理解、便于程序计算和工程应用的方式,对齿轮载荷修正系数计算方法进行了深入研究与总结,开发了实现齿轮载荷修正系数自动计算的程序模块,只要输入齿轮的基本数据,不需要查表便可以得到齿轮的载荷修正系数。以某减速器齿轮为实例,通过手工与程序模块的计算结果对比,验证了齿轮载荷修正系数计算程序模块的准确性和精确性,为齿轮接触和弯曲的整体设计奠定了基础。     

内,外啮合斜齿轮三维接触应力有限元分析

本文针对建立斜齿轮接触应力有限元模型所涉及的若干问题进行了分析,在此基础上编制了包含内、外啮合并计及轮体结构的斜齿轮接触应力分析有限元建模程序;针对７个考题的有限元结果与ＩＳＯ、ＡＧＭＡ４１１．０２、ＡＧＭＡ２００１齿轮标准的计算结果进行了对比验证分析。     

Calculation of sliding power loss in spur gear contacts

An engineering-level calculation model for sliding power loss in spur gear contacts is presented. Teeth contact through the line of action is modelled as a constantly changing roller contact whose radius, speed, and load can be calculated from the gear geometry under the given operating conditions. The gear mesh cycle is approximated by a large number of elastohydrodynamic contacts. A constant film thickness and a Hertzian pressure distribution are assumed in each contact. The model includes non-Newtonian lubricant behaviour together with temperature and mixed lubrication effects in contact. The numerical solver is reasonably fast in evaluating effectively the sliding power loss dependence on the essential gear and lubricant parameters. The features and behaviour trends of the calculated sliding power losses have a close similarity with published results obtained from measurements and experiment-based power loss models with mineral oil. The limiting shear stress of the lubricant is observed to have an essential role in the power loss behaviour especially at high loads.     

关于面齿轮接触和弯曲应力有限元计算方法的研究

根据面齿轮加工基本坐标系和齿轮啮合原理,由刀具齿面方程和坐标转换矩阵建立了面齿轮齿面方程,通过编程计算出面齿轮齿面点,实现了面齿轮三维可视化建模。采用三维有限元分析方法,研究了5种不同载荷条件下面齿轮传动的接触应力、弯曲应力和重合度的变化规律。计算结果表明,随着载荷的增大,面齿轮齿面接触区和重合度增大;在单齿啮合时,面齿轮接触和弯曲应力最大,弯曲应力最大值出现在沿齿高方向靠近中间的位置。本文对面齿轮传动的强度设计具有一定的指导意义。