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大功率齿轮齿向载荷分布的分析

机械制造 1981年第2期 8-11页

作者：萨本佶魏先英上海汽轮机厂研究所

大功率齿轮传动的工作特点是高速重载,传递的功率通常在上万马力,有时达6～8万马力;齿轮圆周速度达30～80m/s,个别可达150～200m/s。为了降低齿轮圆周速度,设计齿轮时,在强度许可前提下,一般尽量把小齿轮节圆直径缩小。这样,齿轮宽度就... 详细信息

大功率齿轮传动的工作特点是高速重载,传递的功率通常在上万马力,有时达6～8万马力;齿轮圆周速度达30～80m/s,个别可达150～200m/s。为了降低齿轮圆周速度,设计齿轮时,在强度许可前提下,一般尽量把小齿轮节圆直径缩小。这样,齿轮宽度就比节圆直径大得多,通常齿宽与小齿轮节径之比(2b/d称为宽径比)在1.5～2.5之间。这样细长的轴齿轮在传递扭矩时,轮齿会产生扭曲,它会使沿齿长方向的载荷分布不均匀。若取沿齿长最大载荷与平均载荷的

关键词：齿轮圆周速度齿向载荷分布轮齿变形大功率

基于KISSsoft的齿轮崩齿故障仿真分析

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拖拉机与农用运输车 2024年第2期51卷 99-102页

作者：鲍林晓王志鹏郑站强智能农业动力装备全国重点实验室河南洛阳471039 洛阳拖拉机研究所有限公司河南洛阳471039

针对某变速箱主变速3档从动齿轮在试验过程中产生的崩齿现象,在排除材料及热处理的因素后,采用KISSsoft软件对故障齿轮进行了仿真分析。结果显示,考虑轴具体结构及支承的影响,齿轮接触强度不足,受载不均匀,存在偏接触的现象,这与齿轮的... 详细信息

针对某变速箱主变速3档从动齿轮在试验过程中产生的崩齿现象,在排除材料及热处理的因素后,采用KISSsoft软件对故障齿轮进行了仿真分析。结果显示,考虑轴具体结构及支承的影响,齿轮接触强度不足,受载不均匀,存在偏接触的现象,这与齿轮的试验故障现象一致。基于以上情况,对轴进行加粗处理,并对齿轮进行齿向鼓形修形,从而提高了齿轮接触强度,使齿向载荷分布较均匀,改善了偏载现象,有利于提高齿轮啮合质量,减小啮合冲击,从而减小振动和噪声。

关键词：崩齿偏载齿向载荷分布接触强度齿向修形鼓形振动

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考虑传动轴变形影响的齿轮载荷分布

上海交通大学学报 2001年第10期35卷 1526-1530页

作者：田涌涛李从心佟维吴昌华上海交通大学塑性成形工程系上海200030 大连铁道学院机械工程研究所大连116026

分析了以往齿轮弹性强度分析中有限元模型的不足 ,并基于子结构分析技术建立了包含传动轴的齿轮系统三维整体有摩擦弹性接触的计算模型 .用有限元参数二次规划法求解非线性部分 ,对齿轮系统进行有限元分析 .结果表明 ,齿轮齿宽方向载荷... 详细信息

分析了以往齿轮弹性强度分析中有限元模型的不足 ,并基于子结构分析技术建立了包含传动轴的齿轮系统三维整体有摩擦弹性接触的计算模型 .用有限元参数二次规划法求解非线性部分 ,对齿轮系统进行有限元分析 .结果表明 ,齿轮齿宽方向载荷分布遵循折线规律 ,齿廓方向载荷分布呈半椭圆分布规律 ,齿轮系统的轴变形对齿轮齿面偏载状态有较大影响 .对于齿轮系统这种重复结构多的工程结构 ,子结构分析技术在解题规模和计算效率上都有其优越性 .

关键词：齿轮系统传动轴齿向载荷分布齿廓载荷分布摩擦接触有限元子结构接触带

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用K_(Hβ)新算法研究齿轮轮齿载荷分布

现代制造工程 2006年第9期 118-120页

作者：冯德臣刘武胜大连交通大学机械工程学院大连116028 中国石油大连石化公司大连116031

提出齿轮轮齿齿向载荷分布系数KHβ新的计算方法,并用此方法对影响KHβ的各种因素进行电算分析。新算法舍弃了齿轮强度国家标准中,轮齿载荷分布沿齿向成线性的假设条件,依据轮齿的载荷-变形协调关系,把影响载荷分布系数KHβ的各类误差... 详细信息

提出齿轮轮齿齿向载荷分布系数KHβ新的计算方法,并用此方法对影响KHβ的各种因素进行电算分析。新算法舍弃了齿轮强度国家标准中,轮齿载荷分布沿齿向成线性的假设条件,依据轮齿的载荷-变形协调关系,把影响载荷分布系数KHβ的各类误差归结为影响轮齿齿向的初始载荷分布,最终确定在动态条件下轮齿啮合线上的稳定载荷分布,再由KHβ的定义算得轮齿的载荷分布系数KHβ。利用新算法得到的轮齿齿宽、齿轮轴长、齿轮在轴上几何位置和齿轮精度等因素对KHβ影响的关系曲线,可供齿轮强度设计人员参考。

关键词：渐开线齿轮齿向啮合误差齿向载荷分布

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渐开线圆柱齿轮齿向鼓形修形方法研究

机械传动 2018年第6期42卷 49-52,107页

作者：相涯中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 直升机传动技术国防科技重点实验室湖南株洲412002

适当的齿轮齿向修形能防止载荷过于集中,改善啮合性能,降低噪声,提高承载能力。以齿向载荷分布模型为基础,依据啮合齿向误差和轮齿变形,建立了齿轮有效接触宽度和鼓形量的计算方法,并给出了齿向鼓形修形曲线方程;通过创建不同鼓形量的... 详细信息

适当的齿轮齿向修形能防止载荷过于集中,改善啮合性能,降低噪声,提高承载能力。以齿向载荷分布模型为基础,依据啮合齿向误差和轮齿变形,建立了齿轮有效接触宽度和鼓形量的计算方法,并给出了齿向鼓形修形曲线方程;通过创建不同鼓形量的齿轮副三维模型,采用三维接触有限元方法计算得到了轮齿的齿向载荷分布规律。结果表明,按文中方法确定的理论鼓形量,可使轮齿齿向载荷分布系数达到最小值。

关键词：圆柱齿轮鼓形修形齿向载荷分布

装配误差下滚锥包络端面蜗杆传动承载能力分析

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装配误差下滚锥包络端面蜗杆传动承载能力分析

作者：祁岩西华大学

学位级别：硕士

滚锥包络端面蜗杆传动副作为新型蜗轮蜗杆,有着瞬时啮合齿数多,摩擦系数小,传动效率高,承载能力大等优点,符合蜗杆传动的发展趋势和要求,本文建立该传动副在装配误差下的数学模型,首次对该传动副承载能力开展了系统的理论与仿真研究,分... 详细信息

滚锥包络端面蜗杆传动副作为新型蜗轮蜗杆,有着瞬时啮合齿数多,摩擦系数小,传动效率高,承载能力大等优点,符合蜗杆传动的发展趋势和要求,本文建立该传动副在装配误差下的数学模型,首次对该传动副承载能力开展了系统的理论与仿真研究,分析了在装配误差下的啮合性能、齿间载荷分配和齿向载荷分布。主要工作如下:根据齿轮啮合原理、微分几何和坐标系变换方法,结合传动副的结构特点,建立在含有中心距误差,轴交角误差,蜗杆轴向窜动误差,蜗轮在蜗杆轴向窜动误差下的传动副动、静坐标系,并完成了各个坐标系之间的矢量变换;推导得出该传动副在误差因素下齿面方程、啮合函数、接触线方程以及评价该类传动副啮合性能的理论计算公式。根据该传动副在误差下的齿面方程与啮合函数,用Matlab生成此传动副在各误差因素下的齿面,并与无误差齿面进行对比;用Matlab数值计算得到各误差影响下的啮合性能及其变化规律。计算结果表明:蜗轮轴向窜动误差对啮出端接触线长度影响最大,其次是蜗轮轴交角误差在啮入端影响较大,而中心距误差在啮入端几乎无影响,在啮出端影响较小;而啮合性能参数中,诱导法曲率、润滑角、自转角、相对卷吸速度均受轴交角误差影响最大,尤其是自转角和润滑角。对传动副啮合过程进行分析,通过引入啮合过程的变形协调关系,建立传动副在有误差和无误差下的基本力学模型以及计算方法。得出传动副在理想情况时几何参数影响以及有装配误差因素影响下瞬时多齿同时啮合的齿间载荷分配和蜗轮滚锥齿各齿面沿接触线方向的齿向载荷分布曲线其变化规律。结果表明:整体上看,无论改变何种几何参数和误差因素,最大载荷均在齿根处,然后缓慢下降至距齿根的三分之二处时载荷最低,从最低到齿顶处逐渐增加,但小于齿根处。参数影响下,中心距和滚子半径对齿向载荷分布影响较大,中心距和滚子小端半径应取较大数值,滚子半锥角应取较小数值;误差作用下的齿间载荷分配,受蜗轮轴向窜动影响最大,其次是中心距误差,最后为蜗轮轴交角误差;而沿接触线方向上齿向载荷分布,受中心距误差影响最大,其次是蜗轮轴向窜动误差,误差对齿顶处载荷分布影响最大,其次为齿根处。对滚锥包络端面蜗杆传动模型进行了干涉分析,其中中心距误差干涉影响最大;对其进行有限元静力学分析,得到了该传动副在不同误差对等效应力、总变形、载荷分配的影响,传动副受中心距误差影响最大,当误差为正,应力显著增大,而误差为负时,齿面非接触区域发生干涉且载荷分配不均,啮合区域发生改变可能使得共轭齿发生破坏,因此应尽量避免此类误差的产生。通过fmincon函数对该传动副几何参数进行优化,优化后的几何参数对关键啮合性能指标有明显提升,且增加了接触线长度,使得齿间载荷分配和齿向载荷分布受载更加均匀。优化后接触有限元分析表明最大变形量和接触应力显著下降,最大等效应力略有下降;齿间载荷分配和齿向载荷分布相比优化前更加趋于均匀,承载能力相比优化前更好。

关键词：端面蜗杆传动装配误差啮合性能齿间载荷分配齿向载荷分布有限元分析

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TI环面蜗杆传动的承载能力及优化设计研究

TI环面蜗杆传动的承载能力及优化设计研究

作者：朱焱西华大学

学位级别：硕士

一次包络TI环面蜗杆传动由一个普通渐开线斜齿圆柱齿轮及其共轭齿面——渐开面包络的环面蜗杆两部分组成,因其具有传动平稳,润滑条件好等特点在诸多领域得到了广泛应用,但目前还缺乏对于该传动副承载能力的计算方法的研究。本文在前人... 详细信息

一次包络TI环面蜗杆传动由一个普通渐开线斜齿圆柱齿轮及其共轭齿面——渐开面包络的环面蜗杆两部分组成,因其具有传动平稳,润滑条件好等特点在诸多领域得到了广泛应用,但目前还缺乏对于该传动副承载能力的计算方法的研究。本文在前人研究的基础上,对TI环面蜗杆传动的承载能力进行分析计算,并通过优化设计进一步提高该传动副的强度。论文的基本工作概述如下:(1)在齿轮啮合理论的基础上,建立了TI环面蜗杆传动副的空间几何坐标系,推导了传动副的啮合方程、界限方程;分析了不同设计参数对传动副接触线的分布影响,以及对诱导法曲率、润滑角、相对卷吸速度等微观啮合参数的影响。(2)建立TI环面蜗杆承载能力计算模型,给出了该传动副齿间载荷分配及沿接触线载荷分布的算法;分析了喉径系数、蜗轮分度圆螺旋角及法向模数等设计参数对齿间载荷分配及齿向载荷分布的影响,结果表明:随着喉径系数、蜗轮分度圆螺旋角及法向模数的增大,最大齿间载荷分配系数都随之降低,载荷沿接触线的方向逐渐递减。分别基于Hertz接触理论和悬臂梁原理,推导了TI环面蜗杆传动副的齿面接触应力及齿根弯曲应力计算公式。(3)通过Matlab及UG完成了该传动副的实体造型与装配,导入Workbench中进行应力及变形的有限元分析。研究结果表明:当传动副三齿同时啮合时,蜗轮轮齿产生最大变形及最大等效应力;分析了存在中心距、轴交角及轴向偏移误差下的传动副应力变化,中心距正值误差控制在0.5mm以内,适当的轴向偏移误差可以提高该传动副的承载能力。(4)为进一步提高TI环面蜗杆传动副的承载能力,对该传动副进行优化设计。以喉径系数、蜗轮分度圆螺旋角及法向模数为优化变量,齿面接触应力和齿根弯曲应力为目标函数,结合改进粒子群算法进行优化设计从而得到最优的设计参数。在优化结果的基础上分析了传动副的齿间载荷分配、齿向载荷分布及应力,结果表明优化后的TI环面蜗杆传动副在承载能力上有明显的提升。

关键词： TI环面蜗杆齿间载荷分配齿向载荷分布齿面接触应力齿根弯曲应力粒子群优化

简论ISO6336的K_（Hβ－C2）法和国标的K_（Hβ）简化法

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机械传动 1994年第S1期18卷 1-3页

作者：唐定国高红梅机械部郑州机械研究所

本文探讨了ＩＳＯ６３３６—９３对ＫＨβ－Ｃ２方法的修改考虑和ＧＢ３４８０—８３中的ＫＨβ简化法，并对后者的非对称支承和悬臂支承公式提出修正建议。

关键词：齿向载荷分布简化法非对称支承悬臂支承