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载荷和安装误差对小模数螺旋锥齿轮啮合特性影响分析

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第8期53卷 2932-2945页

作者：夏茂浩宋朝省梁成成刘思远魏沛堂汪言重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

基于双重双面法切齿原理和加工方法,建立小模数螺旋锥齿轮数学模型,采用有限元仿真技术,建立齿轮副加载接触分析模型,形成小模数螺旋锥齿轮精确数学模型-实体模型-加载接触分析模型的建模分析流程;分析额定载荷和载荷变化2种情况下的双... 详细信息

基于双重双面法切齿原理和加工方法,建立小模数螺旋锥齿轮数学模型,采用有限元仿真技术,建立齿轮副加载接触分析模型,形成小模数螺旋锥齿轮精确数学模型-实体模型-加载接触分析模型的建模分析流程;分析额定载荷和载荷变化2种情况下的双重双面法螺旋锥齿轮啮合特性,探究小轮轴向安装误差、大轮轴向安装误差和轴交角安装误差对齿轮副啮合特性的影响规律。研究结果表明,随着载荷的增大,啮合印痕面积、传动误差、齿根弯曲应力和齿面接触应力均增大,但当载荷远小于额定载荷时,传动误差大于额定载荷时下的传动误差;小轮远离轴交点的轴向安装误差对螺旋锥齿轮啮合特性有较大的影响,大轮靠近轴交点的轴向安装误差对齿根弯曲应力和齿面接触应力影响较大,但对传动误差影响较小,轴交角安装误差、大轮轴向安装误差和小轮轴向安装误差对螺旋锥齿轮副啮合特性的影响逐渐增大。

关键词：小模数螺旋锥齿轮双重双面法载荷安装误差啮合特性

小交错角面铣准双曲面齿轮副的几何设计与啮合特性

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中国机械工程 2022年第13期33卷 1521-1528,1536页

作者：刘思远宋朝省朱才朝重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

提出一种针对小交错角面铣准双曲面齿轮的几何设计方法,推导了基于单叶双曲面副瞬时轴线的空间节圆锥副设计参数几何关系,提出了考虑齿根平滑过渡的小交错角准双曲面齿轮副啮合特性控制方法。建立了齿轮副啮合模型与有限元分析模型,研... 详细信息

提出一种针对小交错角面铣准双曲面齿轮的几何设计方法,推导了基于单叶双曲面副瞬时轴线的空间节圆锥副设计参数几何关系,提出了考虑齿根平滑过渡的小交错角准双曲面齿轮副啮合特性控制方法。建立了齿轮副啮合模型与有限元分析模型,研究了不同外载荷对齿面啮合特性的影响。小交错角齿轮传动原理样机验证了准双曲面齿轮可在小交错角极端几何尺度下平稳工作。

关键词：小交错角准双曲面齿轮几何设计啮合特性样机验证

小角度相交轴渐开线圆柱与变厚齿轮传动修形啮合特性分析

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机械工程学报 2019年第15期55卷 135-144页

作者：周尧宋朝省朱才朝刘思远倪高翔杜雪松重庆大学机械传动国家重点实验室

推导了考虑齿向修形与齿廓修形条件下的渐开线变厚齿轮齿面数学方程,采用有限元法建立了相交轴渐开线圆柱与变厚齿轮副有限元啮合模型,研究了单独齿向修形,单独齿廓修形与组合修形等不同的修形方式和修形量对接触印痕、齿根应力与传动... 详细信息

推导了考虑齿向修形与齿廓修形条件下的渐开线变厚齿轮齿面数学方程,采用有限元法建立了相交轴渐开线圆柱与变厚齿轮副有限元啮合模型,研究了单独齿向修形,单独齿廓修形与组合修形等不同的修形方式和修形量对接触印痕、齿根应力与传动误差的影响规律。结果表明:与修形前相比,变厚齿轮和圆柱齿轮单独齿向鼓形修形使得齿面接触区域减小,齿面接触应力与齿根弯曲应力增大,传动误差峰峰值增加;圆柱齿轮齿向边坡修形可以使得接触印痕从小端移动至轮齿中部,解决偏载现象;齿廓鼓形修形使得接触印痕呈现增大趋势,可以消除边缘接触现象;接触印痕对齿廓边坡修形最为敏感;变厚齿轮齿廓鼓形修形和圆柱齿轮齿向边坡修形的组合修形方式明显增加接触印痕面积,降低接触应力和传动误差。

关键词：相交轴小轴交角变厚齿轮啮合特性修形

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圆盘密封单螺杆泵啮合特性研究

西安交通大学学报 2018年第5期52卷 69-74,107页

作者：王增丽申迎峰王宗明王萌冯全科中国石油大学(华东)化学工程学院山东青岛266580 西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

为了研究圆盘密封单螺杆泵的啮合特性,分析了圆盘密封单螺杆泵的结构特点和工作原理,根据空间啮合理论及三维坐标变换原理建立了螺杆转子-密封圆盘啮合副的型面方程。利用上述方程得到了密封圆盘任意转角位置处的啮合特性分析模型,研究... 详细信息

为了研究圆盘密封单螺杆泵的啮合特性,分析了圆盘密封单螺杆泵的结构特点和工作原理,根据空间啮合理论及三维坐标变换原理建立了螺杆转子-密封圆盘啮合副的型面方程。利用上述方程得到了密封圆盘任意转角位置处的啮合特性分析模型,研究了啮合副型面参数对螺杆转子-密封圆盘啮合副啮合特性的影响机理。结果表明:密封盘存在着较为严重的局部磨损且下半侧会先予磨损;不同截面上的密封盘其啮合角范围不同,当圆心角接近π时啮合部位最为集中;中心距、密封盘半径对啮合角变化影响较大,圆盘边缘倒角半径、偏心距的影响较小。通过对圆盘密封单螺杆泵啮合特性的研究,可为以后对其啮合副型面的优化设计提供一定的理论基础。

关键词：圆盘密封单螺杆泵啮合副型面方程啮合特性

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螺旋锥齿轮拟合齿面啮合特性分析方法

中国机械工程 2003年第13期14卷 1139-1143页

作者：李小清周云飞王延忠易传云华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心华中科技大学机械科学与工程学院

已知齿面测量的采样点 ,利用微分几何及 Ferguson参数样条曲面原理 ,建立了螺旋锥齿轮齿面拟合的数学模型。根据优化求极值复合形方法和共轭理论 ,通过变定义域 ,快速求解齿轮副拟合齿面接触点 ,并运用V— H 接触区调整方法 ,研究了拟... 详细信息

已知齿面测量的采样点 ,利用微分几何及 Ferguson参数样条曲面原理 ,建立了螺旋锥齿轮齿面拟合的数学模型。根据优化求极值复合形方法和共轭理论 ,通过变定义域 ,快速求解齿轮副拟合齿面接触点 ,并运用V— H 接触区调整方法 ,研究了拟合齿面接触迹、接触区和运动误差曲线的求解算法 ,绘制出相关图形并给出了实例。

关键词：螺旋锥齿轮齿面拟合啮合特性齿面测量

任意齿差纯滚动活齿传动齿形设计方法及啮合特性研究

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机械工程学报 2016年第11期52卷 50-56页

作者：宜亚丽刘朋朋安子军金贺荣燕山大学机械工程学院秦皇岛066004

由于高次多项式类曲线具有无刚、柔性冲击的特点,为实现任意齿差纯滚动活齿传动,提出基于五次多项式类曲线的新齿形设计方法。基于转速变换和包络原理,推导出中心轮齿廓方程,制定中心轮避免齿形干涉的设计条件,分析中心轮齿形曲率半径... 详细信息

由于高次多项式类曲线具有无刚、柔性冲击的特点,为实现任意齿差纯滚动活齿传动,提出基于五次多项式类曲线的新齿形设计方法。基于转速变换和包络原理,推导出中心轮齿廓方程,制定中心轮避免齿形干涉的设计条件,分析中心轮齿形曲率半径变化规律,阐释活齿轴半径对中心轮齿形的影响;根据活齿传动啮合原理,以压力角表达式表征啮合特性,并对影响最小压力角及传力齿廓区间大小的表征参数进行分析,为任意齿差纯滚动活齿传动结构几何参数的选择提供了设计依据。给出设计实例,验证理论分析结果的有效性,仿真结果表明,高次多项式类任意齿差纯滚动活齿传动受力效果好,传动平稳,设计方法简单,易于形成模块化与系列化设计,具有广阔的应用前景。

关键词：纯滚动活齿传动任意齿差五次多项式齿廓方程啮合特性

基于改进分形方法的齿面磨损故障直齿轮啮合特性分析

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Journal of Central South University 2024年第5期31卷 1619-1636页

作者：刘子濛常成胡昊东马辉张顺豪赵松涛张晓旭彭志科 School of Mechanical Engineering and Automation Northeastern UniversityShenyang 110819China Key Laboratory of Vibration and Control of Aero-Propulsion System Northeastern UniversityShenyang 110819China Harbin Marine Boiler and Turbine Research Institute Harbin 150078China School of Mechanical Engineering Tongji UniversityShanghai 201804China Institute of Vibration Shock&Noise State Key Laboratory of Mechanical System and VibrationShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China

考虑实际的轮齿表面微观形貌,建立了轮齿间相互作用的三维分形接触模型。结合轮齿承载接触分析方法,考虑轮齿间摩擦力的影响,建立了直齿轮副的时变啮合刚度模型,并通过有限元方法进行了验证。结合Archard磨损模型,考虑齿面粗糙度和摩擦... 详细信息

考虑实际的轮齿表面微观形貌,建立了轮齿间相互作用的三维分形接触模型。结合轮齿承载接触分析方法,考虑轮齿间摩擦力的影响,建立了直齿轮副的时变啮合刚度模型,并通过有限元方法进行了验证。结合Archard磨损模型,考虑齿面粗糙度和摩擦力的影响,分析了齿面磨损故障状态下直齿轮副的啮合特性和磨损深度,同时分析了摩擦力和分形参数对时变啮合刚度和磨损深度的影响。摩擦力导致节线处的时变啮合刚度发生突变。当直齿轮副处于双齿啮合时,摩擦因数的增加和分形维数的降低导致磨损深度的增加和时变啮合刚度的降低。时变啮合刚度随分形维数的变化呈线性变化。分形维数对时变啮合刚度和磨损深度的影响随着磨损周期的增加更为明显,超过了摩擦因数对其的影响。

关键词：直齿轮啮合特性分型接触齿面摩擦力磨损故障

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滚动摩擦摆线行星传动啮合特性研究

机械工程学报 1998年第2期34卷 93-98页

作者：林菁王启义鄂中凯东北大学机械工程学院

根据齿轮啮合原理，系统地分析研究了滚动摩擦摆线行星传动的啮合特性。指出该传动啮合点处齿廓曲率半径的变化情况。为进一步研究传动特性及承载能力提供了理论依据。

关键词：滚动摩擦啮合特性摆线轮曲率半径行星齿轮

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考虑零件偏斜的行星滚柱丝杠副啮合特性研究

机械工程学报 2017年第3期53卷 25-33页

作者：付晓军刘更马尚君佟瑞庭西北工业大学陕西省机电传动与控制工程实验室西安710072

丝杠、滚柱和螺母在实际工作状态下不可避免偏斜,会对行星滚柱丝杠副的承载、效率和寿命等传动性能产生重要影响。基于此问题,提出一种当零件出现偏斜时,丝杠、滚柱和螺母每对相啮合螺纹牙啮合位置以及间隙的计算方法。借鉴齿轮啮合原理... 详细信息

丝杠、滚柱和螺母在实际工作状态下不可避免偏斜,会对行星滚柱丝杠副的承载、效率和寿命等传动性能产生重要影响。基于此问题,提出一种当零件出现偏斜时,丝杠、滚柱和螺母每对相啮合螺纹牙啮合位置以及间隙的计算方法。借鉴齿轮啮合原理,给出考虑零件偏斜的螺旋曲面相切接触条件,建立丝杠、滚柱和螺母的螺旋曲面方程,并应用坐标变换对零件的偏斜进行描述。在此基础上,推导出丝杠和滚柱以及螺母和滚柱存在相对偏斜时,不同螺纹牙啮合位置及间隙的求解方程。通过与已有模型在不考虑零件偏斜时的啮合位置计算结果对比,验证了其正确性。研究当滚柱相对丝杠发生偏斜时,两零件之间的啮合特性。结果表明,出现偏斜时,不仅丝杠或滚柱不同螺纹牙的啮合半径不同,而且各螺纹牙的啮合偏角也不再相同,同时丝杠和滚柱的多对螺纹牙不能够同时啮合。

关键词：行星滚柱丝杠副啮合特性偏斜啮合位置间隙