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.     

等弯曲强度条件下渐开线少齿数齿轮副的变位

针对渐开线少齿数齿轮副强度较弱的问题,以平面渐开线少齿数齿轮副为研究对象,以增强小齿轮轮齿弯曲强度并使大小齿轮具有相同或接近的弯曲强度为设计条件,对渐开线少齿数齿轮副大小齿轮的径向变位系数和切向变位系数的选择进行了研究.通过对齿轮副轮齿最大弯曲应力的分析,推导出大小齿轮径向变位系数和切向变位系数应满足一定的函数关系.径向变位系数的选择需要考虑轮齿根切和齿轮副无侧隙啮合两方面因素,即小齿轮的径向变位系数应满足避免根切的条件,而齿轮副径向变位系数之和要满足一定函数关系.切向变位系数的选择需要考虑切向变位对大小齿轮啮合情况与弯曲强度的相互影响,小齿轮切向变位过大会使大齿轮的齿厚过小,削弱大齿轮的弯曲强度,同时有可能引起小齿轮齿根齿廓干涉.对于齿数、模数确定的少齿数齿轮副,以大小齿轮径向变位系数和切向变位系数应满足的各个函数条件为依据,通过建立变位系数的数学模型,可以获得轮齿副等弯曲强度条件下大小齿轮径向和切向变位系数的最佳组合.     

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。     

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.     

内齿轮的齿形系数

本文从啮合原理的角度出发,以任意角度ξ为危险截面,准确地导出了内齿轮齿形系数的数学表达式,解决了内齿轮弯曲强度中的齿形系数计算问题。     

基于高承载能力的斜齿轮关键技术分析

齿形参数是影响齿轮承载能力的重要因素,针对车用变速器中的斜齿轮,考虑其特有参数——螺旋角并结合齿顶高系数,分析此类齿形参数对齿轮承载能力的影响具有十分重要的意义。以齿轮的弯曲和接触承载能力为研究目标,考虑不同的螺旋角及齿高系数,建立相应的参数模型,通过传统理论方法探究斜齿轮齿形参数对其承载能力的影响,并通过有限元分析对理论结果进行验证。研究表明:螺旋角与齿顶高系数的增大都会使齿轮接触强度提高,但是对于齿根弯曲强度来说,大齿顶高对它是不利的。     

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。     

内平动齿轮传动几何参数的优化设计

为了解决内平动齿轮传动设计中几何参数,特别是变位系数确定困难、计算过程繁琐和计算结果精度不高等问题,探讨渐开线少齿差行星齿轮传动优化设计的方法,采用机械优化设计理论,运用CAD建立了内平动齿轮传动变位系数和啮合角的优化求解数学模型,在优化软件LINGO平台上编程实现了计算过程的自动化和几何参数的优化,得到了一齿差和二齿差内平动齿轮传动变位系数和啮合角的最优值,并结合工程实例,验证了该方法的优越性.计算结果表明:一齿差内齿轮副最小啮合角为53.2°,二齿差最小啮合角为39.3°;一齿差内齿轮副的外齿轮最好采用标准齿轮,内齿轮采用变位系数为0.577的正变位,二齿差内齿轮副的内、外齿轮均须采用正变位,有时变位系数大于1.     

渐开线齿形链机构的啮合机理

基于齿轮齿条机构的啮合理论，研究了渐开线齿形链机构的啮合机理．分析了渐开线齿形链轮和链条的啮合状态，得出了变位系数的求解公式，发现变位系数与齿数和节距有关，并给出了变位系数的变化曲线．对渐开线齿形链轮的根切状态进行了研究，求解了不发生根切的最小齿数．研究了渐开线链轮的最小变位系数和唯一变位系数，发现链轮节距为9．525mm时，最小齿数应为17．基于包络原理和坐标变换公式，确定了渐开线齿廓和齿根圆之间过渡曲线的方程．求解变位系数和最小齿数的方法可适用于所有节距的齿形链机构．     

齿形系数Y_(Fa)与齿根应力集中系数Y_(sa)的推导与计算

齿形系数Y_(Fa)及齿根应力集中系数Y_((?)a)是计算轮齿齿根弯曲应力时所用的两个重要系数,但在以往的分析推导中,都没有把切向变位系数x_(t)的影响考虑在内.本文用啮合原理的方法推导了包含各种影响因素在内(包括x_t)的齿形系数Y_(Fa)及齿根应力集中系数Y_(sa)的计算公式,并编制了这两个系数的求解程序,最后用计算机绘制了齿形系数Y_(Fa)及齿根应力集中系数Y_(sa)的曲线图.     

边界单元法在齿轮弯曲强度计算中的应用

提要本文论述了边界单元法用于齿轮强度计算的可能性.用FORTRAN语言编制了计算齿轮齿根弯曲应力的通用边界元程序.并用国际通用算例,把计算结果和其它方法的结果进行了比较,结果令人满意.本文在考虑重合度的条件下,将AGMA,ISO的抗弯综合齿形系数与由边界元结果计算出的齿形系数进行了比较.并证实了ISO中?的合理性.     

非标准复合齿轮插齿刀设计方法

研究加工不等齿厚的非标准参数渐开线齿形,与非渐开线齿形复合的锁闭齿轮插齿刀刀齿的排列、刀具齿数的选择以及刀具设计的基本方法,介绍用限制区域选择插齿刀变位系数的新方法,并给出刀具齿顶后角与侧螺旋角的关系曲线,为插齿刀参数的选择提供依据,结果表明,采用上述方法设计非标准复合齿轮插齿刀,可简化计算和提高设计效率。     

基于齿轮误差与柔度的弯曲强度计算力点研究

考虑系统误差和轮齿综合柔度,对齿轮弯曲强度的计算力点进行研究.结合齿轮传动的动力和误差传递均沿工作齿面啮合线的特性,在该方向上建立含主要系统误差项和轮齿复合变形的齿轮误差-变形计算模型.根据基节偏差与齿形误差的随机分布规律,按最大误差法合成啮合齿对有效误差;根据力、变形与刚度的关系,将轮齿刚度分解为挠曲和接触刚度两部分,进而得到啮合齿对的综合柔度.最后基于上述计算模型,推导出齿轮弯曲强度计算力点的位置判别式.分析表明:计算力点位置选取与齿轮加工精度紧密相关,选法不同齿根峰值应力计算值相差很大;研究结果为弯曲强度计算力点的准确选取提供了比较科学的依据.     

弧齿锥齿轮接触与弯曲强度ISO与AGMA标准比较及有限元验证

齿轮强度标准在行业中贯标率较低,使得基于不同标准得到的齿轮产品设计结果缺乏通用性.以应用较广的ISO 10300-2014和ANSI/AGMA 2003-B97标准为对象,研究弧齿锥齿轮接触与弯曲强度计算标准的差别,探讨两种标准中各设计量与修正系数的定义方法、取值及对轮齿强度的影响.设计多组算例比较两种标准下齿形与工作参数对接触和弯曲强度的作用,并通过有限元接触分析对其进行验证.结果表明,由于参数的定义和取值不同,两种标准计算的接触与弯曲强度差别较大.有限元接触分析与两种标准的计算值比较显示,综合考虑材料的疲劳强度极限与齿轮结构强度,结合接触和弯曲强度的安全系数来评估弧齿锥齿轮的承载能力更为合理.     

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。     

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.     

摆线-渐开线复合齿形轮齿的弯曲强度分析

用边界单元法计算摆线-渐开线复合齿形轮齿根弯曲应力,并与标准渐开线齿轮进行了比较。结果表明,复合齿形齿轮比渐开线齿形齿轮具有更高的弯曲强度。同时具有接触强度高,耐磨损,传动效率高等优点。     

确定国外进口变位齿轮参数之浅见

渐开线标准齿轮随着生产技术的发展已不能满足使用要求。目前变位齿轮传动在各国获得了广泛应用。因此准确地确定变位齿轮的参数是极为重要的。设计和配换变位齿轮,确定变位系数是关键,它可使齿轮的几何尺寸发生变化而影响到齿轮的传动性能。各国都有各自的确定变位系数的方法,其中包括数十种经验公式和表格,方法有简有繁,各有局限性。由于齿轮使用场合极为广泛,性能要求多样,因此只考虑到单一几何参数与啮合质量指标,难以全面综合考虑出最合理的变位系数。目前广为采用的封闭图法对设计者极为方便地提供了确定变位系数的范围。 由于变位系数可以改善某一传动质量指标,但也可能引起其它质量的变坏,因此在确定变位系数时应明确其提高的传动质量目标,限制条件和其它质量指标要求等。如小齿轮为防止齿顶变尖,齿顶厚度指标曲线根据如下方程得出:     

AutoCAD技术在实验教学中的应用

就齿轮范成法的标准齿形、正变位齿形、负变位齿形的传统实验方法与AutoCAD实验方法的两个方面进行实验教学探讨,进而探讨AutoCAD技术在机械原理实验教学中的应用问题。     

插齿刀变位系数约束条件与计算流程

变位系数计算是插齿刀设计的重要工作.讨论了插齿刀变位系数选取原则以及应当满足不产生齿顶变尖、被切齿轮齿根过渡曲线干涉、根切和顶切等4个的约束条件.给出了新刀设计的最大变位系数和根据刃磨到最后刀齿仍有必要强度所允许的最小变位系数计算公式,编制了插齿刀变位系数计算机辅助运算流程,使插齿刀设计简单快速且便于判断设计的可行性.