开放式炼胶机驱动齿轮的换位修复法

开放式炼胶机的驱动齿轮由于负荷大,受冲击严重,工作环境恶劣,齿面常发生剧烈磨损。通过对齿轮的磨损失效分析,提出了齿轮换位修复法,通过对齿轮弯曲强度的计算和对连接楔键的强度校核,证明了该方案的可行性。     

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.     

渐开线零齿差内齿轮轮齿弯曲破坏位置的边界元法分析

本文用边界元法分析计算了渐开线零齿差内齿轮轮齿破坏位置,提出了确定零齿差内齿轮轮齿弯曲破坏位置的新方法,并经实验验证是正确的。     

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.     

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.     

基于动载荷谱的齿轮弯曲疲劳寿命预测

为了探讨齿轮弯曲疲劳寿命计算问题,将齿轮疲劳总寿命分为两个阶段,即疲劳裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命.通过ADAMS软件仿真实验齿轮的工作情况,使其接近真实状况,得到齿轮载荷谱.根据齿轮载荷谱,利用有限元ANSYS软件分析在齿轮齿根危险截面处的最大应力.采用断裂力学、雨流法和Miner疲劳损伤累积模型,对考虑动载荷情况下的齿轮弯曲疲劳寿命进行预测,推导了齿根裂纹萌生期和扩展期的疲劳寿命计算公式.在高频疲劳试验机上对算例齿轮进行了双齿脉动加载齿根弯曲疲劳寿命实验研究,理论计算结果与实验结果基本吻合,验证了本文理论分析的正确性.     

对称与非对称齿轮齿根弯曲应力对比分析

非对称渐开线直齿圆柱齿轮作为一种新型的齿轮,无法通过现有的解析法对其齿根弯曲应力强度进行计算.通过分析其轮齿齿廓结构特点,以平截面法为基础,建立了一种新的求解方法,推导出该类齿轮齿根弯曲应力解析法计算公式.以相同模数及齿数的对称、非对称齿轮为研究对象,在相同工作状况下,分别通过解析法和有限元法,对对称、非对称渐开线直齿圆柱齿轮正向、反向旋转过程中轮齿齿根的弯曲强度进行了研究.取啮合齿轮对一个啮合周期内的五个特殊位置点,对两种齿轮轮齿两侧齿根弯曲应力进行了对比分析.最后通过阶梯增载疲劳试验法,对两类齿轮进行了轮齿齿根的弯曲疲劳强度试验,通过试验数据对理论分析结果进行了验证.     

用配点法解矩形薄板大挠度弯曲问题

为承受均布荷载的矩形板的大挠度弯曲问题,本文针对几种边界支承条件,给出了用内部配点法和混合配点法求解的方案。本文计算了两个例题,编制了专用的计算程序,并将所得结果与B.Aalami和D.G.Williams用有限差分法所得者作了比较。在解算由配点法所形成的非线性代数方程组时,本文采用了一种较为合理的确定初值的方法。     

基于有限变形理论的齿轮楔横轧制坯热力耦合模拟

楔横轧齿轮轧制成形是一个全新的课题,在轧制过程中轧件的变形、温度场及力能参数都有待研究。将楔横轧技术与齿轮范成加工原理相结合,设计了楔横轧齿轮轧制的模具,给出了楔横轧齿轮轧制成形热力耦合本构模型,并在SuperForm平台对轧制成形过程进行了有限元模拟,获得了轧件在成形过程中的变形规律、温度场分布及力能参数变化等数据,详细分析了数值模拟结果,为进一步研究齿轮楔横轧制坯提供参考。     

低碳合金钢18CrNiMo7-6齿轮弯曲疲劳试验研究与误差分析

齿轮弯曲疲劳试验是评价齿轮弯曲疲劳性能的重要手段,为保证试验结果的准确性,探究试验过程误差对试验结果的影响。根据GB/T 14230—1993《齿轮弯曲疲劳强度试验方法》中的B试验法以跨五齿对称加载方式制定弯曲疲劳试验方案,进行有限元仿真与电阻应变片测试验证试验方案的正确性,采用升降法开展18CrNiMo7-6喷丸齿轮弯曲疲劳试验,分析齿轮几何精度、装夹误差以及设备加载精度对弯曲疲劳试验结果的影响。结果表明：试验方案计算齿根弯曲应力与有限元仿真以及电阻应变测试的结果最大误差为8.7%,满足工程需求;99%可靠度下18CrNiMo7-6喷丸齿轮弯曲疲劳极限为642 MPa,相比国标中MQ级的500 MPa提高28%,标准设计偏保守。齿轮的几何精度以及试验设备精度对弯曲疲劳试验结果影响较大,考虑误差综合作用对试验结果的影响为2.43%。     

渐开线齿廓“直线修整”的探讨

本文对渐开线齿廓“直线修整”的修缘量、修缘高度和修缘曲线三个基本内容进行探讨。采用有限元法分析计算了不同齿数、模数和变位系数的直齿轮轮齿在不同同载荷作用下各啮合点的法向弯曲变形量,列出了各种关系曲线,并把各个参数对法向弯曲变形量的影响作了讨论,在考虑到齿面接触变形量后,提出直齿轮轮齿齿顶修缘量的确定方法和近似计算式。通过分析比较后,本文提出采用长修缘的方式决定修缘高度的建议。为了能在一般齿轮加工机床上进行修缘加工,本文提出采用压力角略大于原齿廓曲线压力角的另一条渐开线作为齿顶修缘曲线,并且计算了在不同修缘量和修缘高度下修缘渐开线原始齿廓的压力角,从而提供了适用于直齿轮、斜齿轮“直线修整”的计算方法。     

稳定工况下齿轮齿根弯曲疲劳强度可靠度计算

利用现有齿轮齿根弯曲疲劳极限应力数据及其它齿轮资料,提出了稳定工况下齿轮齿根弯曲强度可靠度计算方法.     

升降法试验C-R-S曲线及疲劳极限研究

为获得安全可靠的疲劳极限,提出了处理升降法试验数据置信限-可靠度-应力(C-R-S)曲线方法.把升降法的应力水平和可靠度作为随机变量,进行了最优分布检验和参数估计,确定置信限,按三参数Weibull分布、采用最小二乘法拟合C-R-S曲线,获得具有一定置信限和可靠度的疲劳极限.通过38SiMnMo调质齿轮弯曲疲劳强度升降法试验,获得置信限为95%、可靠度为99%的弯曲疲劳极限应力为283.76MPa,位于GB3480极限应力框图内,表明该方法是可行的.     

喷丸和电解抛光对齿轮弯曲疲劳强度的影响

为提高渐开线齿轮齿根承载能力,研究了喷丸强度、喷丸覆盖率、电解抛光对齿根圆角表面完整性和齿轮弯曲疲劳极限的影响规律.依据啮合原理和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,应用ANSYS/FE-SAFE软件对齿轮进行弯曲疲劳强度的仿真计算,并通过单齿弯曲疲劳试验进行了验证.结果表明:通过软件仿真的渗碳淬火齿轮弯曲疲劳极限载荷与试验结果相比偏大；对齿轮齿根进行喷丸,并非喷丸强度和喷丸覆盖率越高越好,而是存在最佳的喷丸工艺参数；对齿轮喷丸后再进行电解抛光,可以改善表面完整性,进一步提高齿轮的弯曲疲劳强度,但强化效果受初始喷丸工艺参数的影响.     

基于动载荷谱的齿轮弯曲疲劳寿命预测

为了探讨齿轮弯曲疲劳寿命计算问题,将齿轮疲劳总寿命分为两个阶段,即疲劳裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命。通过 ADAMS 软件仿真实验齿轮的工作情况,使其接近真实状况,得到齿轮载荷谱。根据齿轮载荷谱,利用有限元ANSYS 软件分析在齿轮齿根危险截面处的最大应力。采用断裂力学、雨流法和 Miner 疲劳损伤累积模型,对考虑动载荷情况下的齿轮弯曲疲劳寿命进行预测,推导了齿根裂纹萌生期和扩展期的疲劳寿命计算公式。在高频疲劳试验机上对算例齿轮进行了双齿脉动加载齿根弯曲疲劳寿命实验研究,理论计算结果与实验结果基本吻合,验证了本文理论分析的正确性。     

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。     

125 MW汽轮机转子的启停调峰试验研究

对 1 2 5MW机组汽轮机转子在启停调峰过程中的应力谱和低周疲劳寿命损耗进行了计算 ,给出了五种典型试验工况下的计算结果 .根据计算结果确定了应作重点监测的五个危险点 ,指出寿命损耗最大的是启停调峰方式 ,并且要控制冷冲击对寿命损耗的影响 .     

楔形变截面双模量梁弯曲变形时的解析解

推导出了楔形矩形变截面双模量梁的截面高度表达式,利用静力平衡方程确定了楔形矩形变截面双模量梁弯曲时的中性层位置。采用弹性理论建立了楔形矩形变截面双模量梁的弯曲微分方程,推导出了外载荷作用下梁的挠度表达式。通过算例,讨论了楔度比、长高比、剪切效应对楔形矩形变截面双模量梁弯曲变形时挠度的影响。结果表明:随着楔度比的增大,梁的弯曲挠度逐渐减小;随着长高比的增大,双模量材料简支梁、悬臂梁中点的弯曲挠度均逐渐增大,各向同性悬臂梁的中点弯曲挠度也逐渐增大;对于拉压弹性模量相差较大的双模量材料梁的弯曲挠度计算,用经典材料力学理论计算是不合适的,应采用双模量材料力学理论进行分析计算。     

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。     

准双曲面齿轮节锥参数设计的新方法

介绍了一种确定准双曲面齿轮节锥的新方法,利用坐标变换和矢量计算建立了关于准双曲面齿轮节锥基本参数的三个方程,通过预设小轮螺旋角,可确定准双曲面齿轮的大小轮的两个节锥,最后给出了一个算例并与格里森的设计进行了对比.