齿轮齿根应力与轮齿变形计算新方法的再研究

对齿轮齿根应力与轮齿变形计算新方法作了一些补充说明，对其中的应力齿形系数与挠度齿形系数的回归公式作了改进和补充，对回归模型的探索方法作了说明，并进一步分析了ISO 6336中齿根应力与轮齿变形计算中有关问题。     

圆柱齿轮热精锻成形载荷影响因素分析

研究圆柱齿轮热精锻成形载荷计算方法,在圆柱体闭式镦粗计算公式中引入齿形影响因子,得到齿轮热精锻成形载荷经验公式. 有限元仿真模拟了模数分别为1,2,3,4 mm圆柱直齿轮的热精锻过程,利用仿真得到的成形载荷数据拟合求得了齿形影响因子的计算公式;在该经验公式的基础上分析了锻件齿根圆直径、内孔径、高度、齿轮模数以及坯料材料流动应力对齿轮精锻成形载荷的影响;齿轮热精锻实验和文献中齿轮锻造成形载荷数据共同验证了公式的准确性和适用范围;通过变形的齿轮热精锻成形载荷经验公式,求出不同压力机可锻压齿轮的尺寸范围.      

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。     

自升式平台齿轮齿条强度有限元分析

基于有限元软件ANSYS建立某自升式平台升降系统齿轮齿条的三维模型,并计算平台在预压状态下齿轮齿条的应力,分析齿轮齿条在不同啮合位置时的Von mises 应力和齿面接触应力的分布情况,并将其与公式计算值进行对比.结果表明:齿轮齿条啮合过程中接触面上应力呈带状分布,最大应力出现在带状区域的两端,带状区域的中部应力相对较小;齿面和齿根是齿轮齿条啮合接触过程中容易失效的部位,升降系统齿面接触应力与齿根弯曲应力偏高,在升降系统的设计中应采取措施降低相应应力或提高材料强度;基于有限元方法的计算结果与公式计算值误差较小,可以作为该齿轮齿条强度分析的依据.     

基于曲线优化提高齿轮弯曲强度的方法

为了提高渐开线齿轮齿根的承载能力,结合啮合原理和APDL语言对齿条型刀具展成的齿轮进行了参数化有限元建模。采用有理二次Bezier曲线替代齿轮原有的齿根过渡曲线,应用ANSYS内嵌的优化方法寻求有理二次Bezier曲线权因子的最优解使齿根弯曲拉应力最小,通过悬臂梁模型对优化结果进行解析计算并对啮合齿轮进行三维有限元接触应力分析。研究结果表明:对于给定参数齿轮,优化齿轮相对未优化齿轮齿根弯曲拉应力降低了约21%,解析计算结果与数值仿真结果基本一致,验证了优化结果的准确性;三维接触分析的等效接触应力基本不变而接触应力稍有减小,由于加载位置和有限元模型的不同,齿根弯曲拉应力降低的百分比有所减小。但综合来看,在齿面接触强度稍有提高的情况下,优化的齿轮比未优化的齿轮表现出较高的齿根弯曲强度,对齿轮的传动非常有利。     

超短齿硬齿面双圆弧齿轮轮齿应力的三维光弹性分析

本文利用通常的三维光弹性实验技术和原理,对超短齿双圆弧齿轮进行了齿廓的应力分析。在实验中,专门设计了啮合位置可调的“摸拟啮合冻结试验装置”,使得模型齿轮在加载冻结过程中更真实妥贴的达到理想啮合受载,从而保证了实验结果的精确性。从对齿高参数不同的几种齿形进行探讨与实验表明,各种齿形上的应力分布规律大致相同,但齿根部位的最大应力值与位置则与所采用的齿形有关,且主要取决于齿高。本文就超短齿(h=1.4M_n)进行了三维应力分析得到了沿齿廓的应力分布,从而为它应用于低速重载齿轮传动的最佳齿形设计提供了可靠的实验依据。     

边界元法用于计算齿根表面应力与轮齿变形的研究

本文旨在探讨边界无法用于计算直齿轮的齿？三表面应力与轮齿变形，文中阐述了齿轮边界元模型的形成，建立了计算轮齿变形和齿根表面应力的公式，通过计算结果的分析比较，证明本计算方法是可靠的，精度是良好的。图２．表４，参６     

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。     

双圆弧齿轮弹流膜厚形成的研究

本文从圆弧齿轮的实际工况出发,根据润滑油沿椭圆接触区的主轴以β角进入接触区的Reynolds方程及其膜厚方程,分析计算了不同齿轮参数、不同工况的81型双圆弧齿轮和79型超短齿双圆弧齿轮传动的膜厚,得出了齿形、齿轮参数以及使用工况对圆弧齿轮传动膜厚的影响规律.在理论分析和实验的基础上,提出了圆弧齿轮传动的最小油膜厚度公式,该式可作为今后圆弧齿轮传动设计的一个基本校核公式。     

修形齿轮弯曲强度的计算与实验研究

分别用有限元和电阻应变片法对修形齿形和渐开线齿形进行齿根弯曲应力计算与实验应力分析.结果证明在弯曲强度方面修形齿形比标准渐开线齿形更优越.     

渐开线齿形的精确计算与绘制

导出了由四部分组成的渐开线齿形曲线的坐标计算公式。这些公式应用于轮齿磨损量的测定及轮齿弯曲强度计算中.并给出 Auto CAD图形系统,绘出了齿轮图形,证明了计算公式的准确性。     

基于实验和数值仿真的钻具防顶卡瓦结构优化

现有技术及装备中对预防钻具上顶的研究较少,目前没有一套成熟的装置能够解决钻具在溢流关井后高套压引起的上顶问题。设计的钻具防上顶装置能够有效解决这个问题,装置所用卡瓦在工作过程中承受较大夹持力,其齿尖易发生磨损,直接影响防上顶装置的锚定性能。运用有限元和室内实验相印证的方法对卡瓦工作过程进行分析,分析了牙前角、牙顶圆角和齿顶距等参数变化对钻具应力分布的影响,通过数值模拟得到钻具Mises应力、接触压力及钻具轴向滑移量的变化趋势,优化出牙前角60°、牙尖部截面形状为圆角,且半径0.3 mm时为最合理的防上顶卡瓦牙型,并通过室内实验进行了验证。研究结果对钻具防上顶装置的卡瓦结构优化设计提供了理论依据。     

金属冷锯机双圆弧锯齿的强度计算

给出了较为完整的双圆弧锯齿的强度计算步骤和计算公式，以供锯片的设计、制造者参考使用。     

圆弧齿形单螺杆式水力机械的啮合原理及应用

分析用于单螺杆式水力机械的圆弧齿形成形原理,阐述求共轭齿形曲线的内滚包络法和齿廓法线法,提出圆弧齿形的定转子断面面积、过流面积的计算方法,用圆弧齿形进行采油用螺杆泵实例设计;同时对该实例进行容积效率预测。结果表明:提出的原始齿形曲线的设计方案和数学方程正确可用,圆弧齿形不仅齿形简单且曲率容易控制,对设计加工制造很有利;三头采油用圆弧齿形螺杆泵在设计压差下容积效率超过97%,能够满足设计要求。     

三自由度行星齿轮变速器的组合设计法

将适于变速器传动比范围的单个NGW型周转轮系和由两个NGW型差动轮系构成的复合轮系选择出来,构成传动方案简图,并将这些简图和对应的传动比公式和传动比变化范围列入表中,具体设计时,只需根据变速器所需的传动比数值,从表中选出适合的方案简图进行组合,得到三自由度行星变速器的总体传动方案简图和机构简图,同时,联立求解由表中查得的传动比公式,各轮系齿轮的齿数也能迅速计算出来.     

对称弧形齿线圆柱齿轮的真实齿面接触分析研究

针对传统的齿面接触分析(TCA)方法在分析宽度较大的重载齿轮时误差较大的缺点,提出了一种基于全齿面整个啮合过程的真实齿面接触分析新方法.通过建立检验真实齿面的干涉判据,利用一系列连续变化的柱面去截取啮合齿面,得到一族瞬时接触线,从而可对整个啮合过程的齿面接触情况进行分析.用此法对弧形齿线圆柱齿轮进行了实例分析,分析结果表明此方法是正确可行的.与传统的TCA方法相比,该方法不仅能更确切地反映真实齿面的实际接触斑点,还能直观地判断是否发生齿面干涉.     

关于双圆弧齿轮断齿危险点的探讨

本文用三维有限单元法对双圆弧齿轮在载荷作用下接触区长度和螺旋角与齿腰和齿根的应力关系进行了分析,通过计算得出最大应力的位置与接触区长度的变化关系。指出,存在一个临界接触区长度,当实际载荷作用接触区长度超过该值时,则齿根应力大于齿腰应力,否则齿腰应力大于齿根应力。同时指出,齿顶也是产生裂纹的危险部位。     

球面二次包络弧面蜗杆传动的理论研究

在避免蜗杆“根切”和“变尖”的条件下,减小蜗杆的喉径,提高蜗轮付的啮合效率及蜗轮轮齿强度,改善其结构的不合理性,已成为当前对“多头小速比”包络弧面蜗杆传动啮合原理研究的重要课题。本文对一种新型包络弧面蜗杆传动——“球面二次包络弧面蜗杆传动”进行了系统的理论研究,所得的结论表明,采用该传动对解决上述问题可以获得十分令人满意的结果。     

精测曲齿锥齿轮

曲齿锥齿轮的测绘，关键在于精确测定端面模数．背锥坐标法是一种比较精确的测绘方法。本文给背锥公式作了理论证明，并通过实例证实了背锥公式确实大大提高了测绘端面模效的精确性，解决了曲齿锥齿轮难测绘的问题     

准摆线内齿轮的插齿刀齿形

本文以短幅外摆线的等距线为原始齿廓(外齿轮),求取了与之共轭的内齿轮齿形(准摆线齿形)及切削这种内齿轮的插齿刀齿形,并寻求了用三圆弧替代插齿刀齿形的方法。实例证明,该方法能获得足够的齿形精度,而给插齿刀的制造带来了方便。