时变啮合刚度作用下直齿与斜齿圆柱齿轮的振动特性分析

作为传递动力与能量的关键部件,齿轮系统在石油石化装备中有着十分广泛的应用。针对常用的直齿与斜齿齿轮传动系统,分别利用能量法与累计积分能量法建立了直齿与斜齿圆柱齿轮齿的变截面悬臂梁模型,对比分析了直齿与斜齿圆柱齿轮系统时变啮合刚度的基本特性。利用集中参数法,分别建立直齿与斜齿圆柱齿轮齿的弯扭耦合振动模型。利用Nemark-β数值积分法对模型进行了仿真求解,对比分析了时变啮合刚度作用下直齿与斜齿圆柱齿轮系统的振动特性。结果表明:直齿圆柱齿轮时变啮合刚度存在阶跃性突变,而斜齿圆柱齿轮时变啮合刚度波动较为平稳。由于直齿圆柱齿轮时变啮合刚度的阶跃性突变,直齿圆柱齿轮的振动幅值与冲击响应要远远大于斜齿圆柱齿轮。本文阐明了直齿与斜齿圆柱齿轮在时变啮合刚度及振动响应上的异同点,从动力学分析的角度揭示了斜齿圆柱齿轮系统传动平稳的内在机理,可为齿轮传动系统的减震降噪及结构优化提供理论基础。     

直齿圆柱齿轮的测绘计算

齿轮的测绘在实际工作中有着现实的意义,没有图纸资料的设备维修、样机的仿制都有可能碰到齿轮测绘问题。 在机电类专业的教学中,在介绍了各类直齿圆柱齿轮之后,要进行齿轮测绘的训练,这样往往能更系统、更深入地了解直齿圆柱齿轮的基本尺寸关系。 本文对常用的惭开线直齿圆柱齿轮的测绘计算进行了分析整理,找出了其规律性,以达到迅速准确的计算目的。     

齿轮噪声产生机理及控制方法

齿轮传动是目前应用最为普遍的传动方式,渐开线直齿圆柱齿轮齿型加工比较容易,相对加工误差比较小,加工手段和加工方法多样,决定了其应用的广泛性。本文对渐开线直齿圆柱齿轮传动噪音与振动的产生原因以及如何采取相应的控制措施等方面作了分析,对其他不同啮合方式的齿轮传动也提供了借鉴。     

拱弧齿圆柱齿轮

圆柱齿轮传动是齿轮机构中应用最广的一种。目前 ,它有直齿圆柱齿轮 ,斜齿圆柱齿轮和人字齿圆柱齿轮三种形式。由于结构上的原因 ,上述圆柱齿轮都各自存在一定的缺点。直齿圆柱齿轮啮合传动时 ,两轮齿廊曲面的瞬时接触线是与轴平行的直线 ,所以在啮合传动过程中 ,一对轮齿沿着整个齿宽同时进入啮合和退出啮合 ,因而轮齿上所受的载荷是突然地加上和卸掉的 ,这使得直齿圆柱齿轮传动平稳性较差 ,容易产生冲击、振动和噪音 ,并对制造误差敏感性较大 ,此外 ,由于直齿圆柱齿轮传动的重迭系数较小 ,所能传递的载荷也受到影响。斜齿圆柱齿轮的主要缺…     

渐开线直齿圆柱齿轮参数的测量与计算

本文阐述了渐开线直齿圆柱齿轮齿顶圆直径的测量与齿轮模数、变位系数、压力角等参数的确定方法和步骤.     

直齿轮齿廓修形研究

为了深入研究齿轮修缘对齿轮系统动力学特性的影响,以直齿圆柱齿轮系统为研究对象,考虑修形量、修缘长度、修缘曲线等三方面因素,推导出齿轮动态修缘公式。     

齿轮的测绘及复制

探讨了机械设备中损坏齿轮的测绘及复制问题。给出了直齿圆柱齿轮及斜齿圆柱齿轮基本参数的测绘方法及相应的计算公式，并举例说明了其应用。     

渐开线直齿圆柱齿轮多媒体CAI课件的研制

本研究利用多媒体计算机技术,研制了渐开线直齿圆柱齿轮多媒体CAI课件,在Windows95/98环境下,以Authorware5.0为主开发平台,采用AutoCAD、3DSMAX3.0及Miscrosoft Visual C++ 5.0为开发语言,实现了渐开线直齿圆柱齿轮齿廓范成二维计算机仿真以及参数化渐开线直齿圆柱齿轮内、外啮合传动、齿轮与齿条啮合传动的三维动画设计。课件具有较好的交互性、形象性、易用性、教学性,有助于提高教学效果。     

齿轮箱轴系轴向力分析

<正>对齿轮箱传动系统中各轴进行分析,通过研究各齿轮受力形式对轴系上轴承的影响,从而分析解决轴承研伤的原因,为设计时更好的设计轴系形式提供了理论依据。通过进行分析,确定较好的轴系结构。1齿轮箱体传动形式及受力情况。齿轮箱体常见的传动形式主要分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动。对于直齿圆     

对GB3480—83中直齿轮重合度系数Zε的商榷

对渐开线直齿圆柱齿轮的重合度系数Ｚε进行了探讨，指出ＧＢ３４８０－８３中直齿轮的Ｚε公式与直齿轮的实际工作情况不甚相符。     

基于端面图像与CAD软件的渐开线直齿轮基本参数测绘方法

提出了一种利用端面图像与CAD软件实现渐开线直齿圆柱齿轮基本参数测绘的方法。首先,利用测量工具获取直齿轮的一些直接参数;其次,通过图像扫描系统采集直齿轮端面图像,由图像处理软件对其进行预处理;最后,对齿轮的基本参数进行估计,利用CAD软件绘制齿轮轮廓,并调整参数,逼近齿廓图像,达到准确测绘直齿轮基本参数的目的。实验表明,该方法具有测绘精度高、简单等优点,可以满足齿轮设计的要求。     

直齿圆柱齿轮三维本体温度场和热变形的研究

本文研究了直齿圆柱齿轮的本体温度场和热变形.同时对齿轮传动中双齿啮合区间两对齿之间的载荷分配问题和一对啮合齿面间的摩擦热流分配问题也进行了研究.文中实现了直齿圆柱齿轮三维本体温度场的有限元计算,探讨了齿宽、载荷、速度、端面散热系数等因素对三维温度场的影响.本文还就热变形问题进行了计算,为轮齿修形提供了依椐.计算结果表明,当载荷沿齿宽分布不均匀时,热变形有可能导致热弹性失稳.     

基于参数化技术的圆柱直齿斜齿统一建模方法

运用参数化建模思想,提出了一种统一斜齿、直齿圆柱齿轮的三维建模方法;并且使用Pro/E 2.0实现了所提出的统一建模方法.运用该方法通过给参数赋不同的值就可生成相应的直齿、斜齿圆柱齿轮;该方法可加快齿轮类零件的三维建模进度,为后续机构运动学、动力学仿真分析及零件数控加工提供基础数据支持.     

基于Pro/E的齿轮零件特征造型系统开发

基于Pro/Engineer开发平台,应用Pro/Toolkit开发工具和VC++6.0程序设计语言,在设计开发齿轮类零件三维参数化造型系统的基础上,进一步开发了基于直齿圆柱齿轮传动设计的特征造型系统.将传统的直齿圆柱齿轮设计转化为利用线图程序化处理及列表函数插值的人机交互设计.     

可展直纹面面齿轮传动的承载接触分析

为了研究可展直纹面面齿轮的承载接触特性，从而说明其与传统齿面的差异，建立了正交直齿面齿轮的可展直纹面表达式，因其相对传统齿面的偏差为微观量，为满足局部共轭条件，对该直纹面进行了双向修形，并令其与标准渐开线圆柱齿轮啮合；基于齿面接触分析和有限元承载接触分析，对比研究了两种传动比的修形直纹面和传统齿面的主曲率、几何(空载)接触特性、承载接触特性，结果表明：传动比较大时该直纹面与传统齿面具有几乎相同的几何特征与承载特性，传动比较小时边缘接触使得接触和弯曲应力大幅增加。因此，传动比较大时可展直纹面可替代传统齿面，提高其可加工性；将所提有限元法获得的传统齿面结果与文献实验结果进行了对比，结果表明：齿面接触应力、面齿轮齿根弯曲应力、圆柱齿轮齿根弯曲应力误差率分别为2.17%、12.33%、3.97%,满足计算精度要求，证明了所提计算方法的可靠性。     

直齿圆锥齿轮公法线

利用公法线测量齿厚是一种简便的测齿方法。公法线测量不需任何基面,量具简单,测量准确度较高,因此它是应用得最广泛的一种测齿方法。 圆柱齿轮的公法线测量较为完善,无论直齿、斜齿、标准齿,变位齿,其计算公式、速算图线和速算表格等,都有了较丰富的资料。但是,圆锥齿轮公法线的测量,资料不多[3]。 本文仅就直齿圆锥齿轮公法线名义值的计算,提供一种方法,并配有图线和公式以资应用。     

齿轮轮齿参数化系列化建模

结合机械传动零件制作实例介绍了使用三维CAD软件SolidWorks进行标准渐开线直齿圆柱齿轮的参数化系列化对齿轮轮齿建模的方法。     

采用中空齿提高齿轮承载能力的研究

本文提出从直齿圆柱齿轮的轮齿端面开轴向通孔——中空齿,以降低轮齿刚度及改善轮齿散热条件,从而提高齿轮传动的承载能力,采用有限元法对轮齿进行刚度和应力计算并用国家标准(CB3481—83)的齿轮计算方法计算得出,这种轮齿齿面的计算接触应力较之一般轮齿约低7％,齿根的计算弯曲应力约低11％;并能有效地减轻振动和噪声。本文还给出了非变位轮齿上通孔以直径为0.6倍模数和距齿顶1.4倍模数较适宜的计算结果。这种措施对于模数较大的直齿圆柱齿轮传动有实际意义,在相同运转条件下工作时,齿轮的寿命可增加一倍以上。     

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.     

渐开线直齿圆柱齿轮变位系数的优选法

从提高齿轮抗胶合和耐磨损能力的观点出发,用优化设计的思想提出了一种选择渐开线直齿圆柱齿轮变位系数简便实用而有效的方法