ISO渐开线圆柱齿轮齿形系数的探讨

本文根据1978年ISO/TC60/以WG6制订的渐开线圆柱齿轮承载能力的计算方法对弯曲强度计算时的齿形系数Y_F和Y_(Fa)进行了认真的探讨;并在电子计算机上进行了计算实践;提出了:1.齿形系数线图应有的合理格式;2.计算齿形系数Y_F和Y_(Fa)的程序设计方法;3.在ISO/TC60/WG6制订的方法求(h_F/m)和(h_(Fa)/m_n)的计算式中有待商榷之处。文中所用主要符号:Y_F——外侧单对齿啮合点时的齿形系数;Y_(Fa)——齿顶端点受载(不修缘)时的齿形系数;h_F——外侧单对齿啮合点时的弯曲力臂;h_(Fa)——齿顶端点受载(不修缘)时的弯曲力臂;S_(Fn)——齿根危险剖面的法面齿厚;α_n——法面压力角;α_t——端面压力角;α_(en)——过外侧单对齿啮合点的齿纹法截面内作用力与轮齿中线的垂线间的夹角;α_(an)——齿顶端点受载(不修缘)时齿纹法截面内作用力与轮齿中线的垂线间的夹角;ρ_(ao)——刀具齿顶园角半径;X——变位系数;β——分度圆柱上的螺旋角;β——基圆柱上的螺旋角;P_(bc)——端面基节;ε_α——端面重合度     

变位齿轮齿形系数的计算

介绍用创成法(包括用齿条刀,螺旋铣刀,磨齿和插齿刀)切削的变位齿轮齿形系数πy_ξ的解析计算法。以刀具角α_a=20°,齿顶高系数f_0=1,径向间隙数c′_0=0.25的标准齿条刀切削的变位齿轮齿形系数为例,对已有的图解数表作了修正,计算出标准齿轮的数表和变位齿轮的图表来供设计使用。此外,还求出危险断面的齿根曲率半径,指出理论应力集中系数α_σ,弯曲应力系数(α_σ/πy_ξ)的重要性和其求法。     

基圆渐开线涡旋盘齿根综合应力集中系数的确定

分析涡旋齿根应力集中的主要影响因素,建立涡旋齿根应力集中的等效几何模型,在不考虑涡旋齿面质量影响的前提下,以齿根应力疲劳缺口系数和形状变化系数综合形成涡旋齿根综合应力集中系数,并基于机械设计手册数据拟合得到涡旋齿根综合应力影响系数的简化计算公式,实例说明计算结果与对应几何模型从《机械设计手册》中查取的结果吻合较好.     

渐开线零齿差外齿轮齿形系数的计算

齿形系数是考虑齿轮的几何形状和齿根弯曲强度的系数.计算该系数涉及齿条刀具参数,危险截面位置,载荷作用角及弯曲力臂等的计算.由于零齿差中的齿轮,同时有经向变位和切向变位,确定齿形系数必须综合考虑.本文结合国家标准应用电子计算机来计算该系数.     

变位面齿轮副承载特性分析及变位系数优化

为改善面齿轮副啮合性能,采用变位插齿刀对面齿轮进行变位,建立了包含齿根过渡曲面在内的变位面齿轮全齿面理论三维几何模型,进行了承载接触分析(LTCA)和应力场分析,并以齿根弯曲应力、齿面接触应力为两个优化目标,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)优化了变位系数.结果表明:面齿轮副变位对承载传动误差、齿间载荷分配、齿面载荷分布有一定影响,但承载传动误差波动幅值对变位系数并不敏感;负变位可增加重合度,并减小大轮齿根弯曲应力峰值,但齿面接触应力、小轮齿根弯曲应力峰值增大;正变位可减小齿面接触应力、小轮齿根弯曲应力峰值,但大轮齿根弯曲应力峰值增大;优化后的变位系数既提高了齿面接触强度,又使大、小轮弯曲强度趋于接近,有利于提高面齿轮副的承载能力.     

缺口参数对应力集中系数和疲劳缺口系数的影响

选取带有Ⅴ型缺口的45钢圆形试样,通过循环载荷试验研究缺口参数对理论应力集中系数和疲劳缺口系数的影响和两个系数之间的关系.通过试验,得到理论应力集中系数、疲劳缺口系数随缺口参数的变化曲线,确定理论应力集中系数与疲劳缺口系数的数学关系式.结果表明,缺口根部圆角半径对两个系数的影响很大;在一定条件下,两个系数呈现很好的线性关系.     

Y_2Fe_(17)C_X合金的结构和磁性研究

本文用X射线衍射和磁测量及~(57)Fe穆斯堡尔谱研究了Y_2Fe_(17)C_x合金的晶体结构和磁性。碳原子在Y_2Fe_(17)C_x合金中占据六方结构的6h晶位或菱形结构的9e晶位;C原子的加入使得Y_2Fe_(17)C_x合金的居里温度和饱和磁化强度都有较为明显的变化,特别是近邻于C原子的Fe原子外层电子结构受到较大的影响。     

81型双圆弧齿轮的弯曲应力分析

用三维有限元法对五种齿形的81型双圆弧齿轮的齿根弯曲应力进行了计算,分别得到了它们的齿根应力公式。并把这五种齿形的齿根应力公式统一成一个通用公式,从而得出齿形系数(Y_F)随齿数变化的曲线。该公式的计算结果和由电测法得到的结果吻合较好。可以作为81型齿轮弯曲强度计算的基本公式。     

摩擦力作用下的齿轮齿根弯曲疲劳强度的计算

在考虑摩擦力的情况下，通过建立直齿圆柱齿轮的力学模型，研究了齿根的应力分布规律；推导出摩擦力作用下的齿轮齿根弯曲疲劳强度的计算公式，并提出了影响轮齿弯曲疲劳强度之一的综合齿形系数。     

渐开线零齿差内齿轮齿形系数的计算

零齿差内齿轮齿形系数,不但与它的齿数和径向、切向变位系数有关,而且与插刀齿数和刀具的变位量相关,故在计算零齿差内齿轮齿形系数时,必须同时考虑两者的因素.本文根据55°切线法,用上述观点推导了齿形系数公式,可供机械设计人员在设计零齿差传动中参考.     

Y_(1_x)Gd_xPO_4、La_(1_x)Y_xPO_4和La_(1_x)Gd_xPO_4体系固相线以下的相关系

用x射线衍射法测定了Y_(1-x)Gd_xPO_4、La_(1-x)Y_xPO_4和La_(1-x)Gd_xPO_4三个二元体系试样的品格参数,研究了它们固相线下的相关系。结果表明:只有La_(1-x)Gd_xPO_4体系形成完全互溶的固溶体。Y_(1-x)Gd_xPO_4体系形成一个较窄的两相区(0.74≤x≤0.86),而La_(1-x)Y_xPO_4体系则形成一个相当宽的两相区(0.20≤x≤0.96)。作者对结果作了初步讨论。     

双圆弧齿轮齿形参数的研究

本文用三维有限单元法对分阶式双圆弧齿轮齿形的三个主要参数——法向压力角α_n、齿厚比K和齿顶高系数h_a~*,按正交试验表L_(16)(4~5)进行计算,得到了轮齿的应力与α_n,K和h_a~*的变化关系。增大压力角会使齿根应力下降,减小齿厚比会使齿腰处的应力下降,增加齿高则齿腰和齿根处的应力均下降。然后从强度、制造和使用等方面考虑,提出一种改进齿形。为了验证有限元模型的准确性和改进齿形的正确性,又做了电测实验。通过对通用齿形和改进齿形的对比实验和计算,证实了有限元方法是较准确的,改进齿形无论在齿腰还是在齿根的应力都低于通用齿形。     

微分方程dy╱dx=(Y_2 Y_3)╱(X_2 X_3)在原点邻域内积分曲线的性态

本文讨论原点O的邻域内微分方程 dy╱dy=Y_2 Y_3╱X_2 X_2 (1)积分曲线的性态,X_2,Y_2,X_3,Y_3分别是x、y的二次或三次齐次多项式。我们将方程(1)按正规及奇异特征方向的特点分成14类,给出X_2、Y_2的标准形式。利用形如 y=ux (2)的Frommer变换,将O点变成若干简单奇点或型奇点,最后得到41种不同的几何结构。 同时,本文对研究高次奇点的Frommer方法作了一些改进。     

白光LED用橙色发射荧光粉Y_3Mg_2AlSi_2O_(12)∶Ce~(3+)的制备研究

采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、激发-发射光谱及反射光谱等手段,研究了以尿素为燃料的溶胶-凝胶燃烧法,制备白光LED用Y_3Mg_2AlSi_2O_(12)∶Ce~(3+)荧光粉过程中的还原温度、Ce~(3+)浓度等因素,对荧光粉结构、形貌和发光性能的影响.比较了溶胶-凝胶燃烧法和高温固相反应法制备的Y_3Mg_2AlSi_2O_(12)∶Ce~(3+)荧光粉的结晶度、形貌和发光性能,并从反应过程对造成两者差异的原因进行了讨论.     

零齿差弯强计算中的齿形系数

本文以齿条型刀具为基础,按30°切线法,论述了零齿差传动外齿轮弯曲强度计算中的齿形系数的确定方法.为零齿差传动外齿轮弯曲强度精确计算,提供了必需的条件.本文顺便又对家本尚久等的《直齿轮弯曲强度计算公式中的齿形系数》(日文)一文中求φ30°的近似法,作了确切严密的推导,得到精确公式。并以级数展开的方法求得φ30°;因而使利用30°切线法确定的齿形系数,可以达到所要求的任何精确的程度.     

对接接头应力集中系数的有限元分析

用有限元方法计算了对接接头焊趾部位的应力集中系数，分析了焊趾倾角和焊趾过渡圆弧对应力集中系数的影响．结果表明，通过减小焊趾倾角或（和）增大过渡圆弧半径的方法可以有效地缓和接头的应力集中．而焊趾过渡园弧的引入从力学和焊接冶金两个方面提高了接头的抗裂性．同时指出，单侧有加强高的对接接头比双侧都有加强高的接头有较小的应力集中系数．还给出了估算对接接头应力集中系数的回归方程式     

高T_c超导体Y_1Ba_2Cu_3O_(7—■)中~(63)Cu核的核磁共振研究

给出了高场(7.05 T)下高T_c超导体Y_1Ba_2Cu_8O_(7-δ)(δ=0.1)的核磁共振(NMR)研究结果。在室温下,测量了自制的Y_1,Ba_2Cu_8O_(7-δ)超导体中~(68)Cu的NMR谱及~(68)Cu的四极共振频率,计算了~(68)Cu核的四极耦合常数C和不对称性系数η,观察到~(68)Cu(I)的NMR谱的分裂。     

静磁波激发器测Y_(2.1)Bi_(0.9)Fe_5O_(12)单晶的磁性参数

用静磁波激发器测得了Y_(2.1)Bi_(0.9)Fe_5O_(12)单晶的饱和磁化强度4πMs和有效光谱劈裂因子geff,所得结果与用别的方法测得的值符合较好。     

渐开线谐波齿轮柔轮最高装配应力分析研究

为探究轮齿对柔轮齿圈装配应力的影响,建立包含实际齿廓的实体单元柔轮齿圈有限元模型(FEM).分析最大周向应力随齿根倒圆半径的变化规律,获得最佳齿根倒圆半径,以降低最大周向应力,并研究齿圈壁厚和齿槽宽度对最大周向应力的影响.引入轮齿应力影响系数以揭示齿圈最大周向应力与光圈应力的关系;考虑轮齿对齿圈弯曲刚度的影响,提出基于内力等效的弯曲刚度增大系数计算方法,并数值计算应力集中系数.得到了弯曲刚度增大系数和应力集中系数随齿圈壁厚及齿槽宽度的变化规律.研究表明:设计规范低估了轮齿对应力集中的影响;随着齿圈厚度的增大,应力偏差由11.2%增大至16.9%,设计规范低估了应力随壁厚的增长率.     

镍基合金激光表面Y_2O_3合金化研究

用电子探针和扫描电镜研究了预涂粉末量和激光辐照工艺参数对 GH49 合金表面熔掺层中 Y_2O_3 分布的影响及熔掺层的组织特征。结果表明,当功率密度为 17.6kW/cm~2,扫描速度为 0.36 m/min时,熔掺区Y_2O_3 弥散均匀分布,对0.05g/cm~2 涂层粉末量,Y_2O_3 含量达(1.2～1.5)wt％。过热处理后,熔区枝晶组织消失,晶粒细化,晶界弯曲.γ′相与Y_2O_3 粒子共同弥散分布,从而使一般镍基合金实现了表面ODS合金化。