双圆弧齿轮传动的啮合分析 Ⅲ.齿数及螺旋角的影响

本文分析了双圆弧齿轮传动中齿数及螺旋角对端面齿廓、齿顶压力角、齿顶弦齿厚、凸凹齿廓理论啮合点弦齿厚等的影响,指出过渡部份与凹齿工作齿廓交点处存在“过切现象”,并计算了双圆弧齿轮的最小齿数。     

双压力角非对称齿轮齿廓滑动系数的分析

双压力角非对称齿轮具有承载能力大、振动小、噪声低、寿命长等优点。齿廓滑动系数是齿面磨损的重要评价指标之一,其大小反映了齿面的磨损程度。文中根据齿廓滑动系数的定义,结合双压力角非对称齿轮啮合传动特点,推导出齿廓滑动系数的数值计算公式,并从压力角、模数等方面对单(双)模数双压力角非对称齿轮齿廓滑动系数进行分析。仿真结果表明,为了降低齿廓滑动系数,减轻齿面磨损,提高啮合效率,可采取提高工作侧压力角、增大齿轮模数及齿数比等措施。     

双齿轮齿条消隙结构的分析与研究

对重型卧式数控车床进给机构的双齿轮齿条消隙结构进行了分析与研究。针对双齿轮齿条消隙进给箱在现场使用出现的问题,对双齿轮齿条消隙结构进行重新设计,并对进给箱中最细的齿轮轴的强度进行校核和对齿轮啮合时产生的间隙拟定设计方案并进行理论计算。应用三维造型软件UG和有限元分析软件MSC.NASTRAN的齿轮轴分别进行三维建模和受力分析。仿真结果表明设计合理有效。     

双压力角非对称齿廓齿轮齿根弯曲应力的有限元分析

推导出双压力角非对称渐开线齿轮系统全齿廓方程,以及在单、双齿啮合上、下界点处坐标和载荷角的计算公式,编制了相应的参数化程序.对实例的有限元分析表明非对称渐开线齿轮的齿根弯曲强度比对称齿轮有较大提高.计算结果揭示了由于时变啮合刚度的影响齿根弯曲应力在一个啮合周期的变化规律.     

双圆弧齿轮传动的啮合分析 Ⅱ.正确啮合条件及齿形干涉浅析

本文在求得双圆弧齿轮传动理论啮合点的端面压力角口α_(s0)及接触点偏移量l_0的基础上,给出了一对双圆弧齿轮正确啮合必须满足的条件及基准齿形的设计原则。分析了端面齿廓形状与螺旋角及齿数的关系。对于相啮齿轮端面齿廓相互关系的分析表明,目前使用的几种基准齿形,当螺旋角传动比都比较大时,存在齿形干涉的危险。     

双压力角非对称齿形直齿面齿轮副有限元应力分析

根据齿轮啮合原理,推导了双压力角非对称齿形面齿轮的齿面方程.在有限元软件ANSYS中建立了面齿轮副轮齿接触有限元分析模型.通过有限元接触压力计算结果与基于点接触Hertz理论接触压力计算结果的对比分析,确定了有限元模型的网格密度.由若干组算例的计算结果表明,适当增大工作侧齿面压力角可以明显降低面齿轮副接触压力和齿根弯曲应力,因此,非对称齿形设计可以获得更高的轮齿强度.     

齿面摩擦下非对称齿轮接触疲劳强度的计算

以非对称齿轮为研究对象,分析齿面摩擦和压力角对齿轮接触强度的影响.在考虑齿面摩擦的条件下,通过建立轮齿受力模型,推导出齿面接触强度的计算式.文中给出了表征工作侧压力角及齿面滑动摩擦因数的综合影响因子.研究表明:非对称齿轮强度计算中不可忽视齿面摩擦的作用,适当增大工作侧压力角将有助于提高齿面接触强度.该文所建模型较接近工程实践,研究结果能更真实地反映齿面接触应力的变化规律.     

基于强度的轮齿压力角的优化计算与分析

研究发现轮齿压力角的增大,对提高齿轮强度有利,而且非标准压力角（α≠20°）的齿轮在国际上已有不少应用。在此基础上,文中对齿轮强度与压力角的变化规律进行了分析,计算得出齿轮获得最佳强度时轮齿压力角的适宜值。     

沉管节段接头剪力键结构形式合理性

为了优化剪力键结构,改善剪力键受力,采用三维数值模拟软件对沉管节段接头剪力键的受力特性进行了分析,并将结果与大比例尺模型试验剪力键受力特征及破坏状态进行比较,得出了剪力键端角处局部压应力较大,剪力键与衬砌衔接处局部拉应力较大的受力特点。针对上述受力特点,提出了在剪力键与节段衔接处增设受拉钢筋,对剪力键的结构形式进行了3种改变的建议,并将改变后的剪力键与工程原型进行局部三维数值模拟对比研究。研究结果表明:相比工程原型,增大剪力键端头倾角有利于剪力键受力,但效果并不显著;端角处采用圆角设计,能够明显改善剪力键受力,其端角处的局部应力较工程原型降低了27.2%;在端角处采用倒角设计,剪力键局部应力集中最显著,不利于剪力键受力,应避免采用。     

双圆弧齿轮轴线平行度误差对传动误差影响的分析及应用

应用圆弧齿轮的啮合原理,研究了双圆弧齿轮传动的轴线平行度误差和其传动误差之间的关系,据此分析了不同方向的轴线平行度误差、螺旋角等对其传动的影响情况,进而指导实际应用。     

外啮合非对称齿轮泵优势分析

研究了新型非对称双压力角齿轮泵,得出非对称齿轮利用工作侧压力角的增大或齿数的增加能提高流量的同时可有效减小脉动系数的结论.同时工作侧压力角的增大,最小油膜厚度和油膜比厚显著增大,对改善齿面润滑极为有利,并用Matlab软件进行了仿真验证,为进一步推广非对称齿轮泵的应用提供了理论依据.     

内平动全摆线齿轮压力角的分析

研究全摆线齿轮的压力角与其它齿轮设计参数的关系.推导全摆线齿轮的压力角计算公式,选取不同的齿轮设计参数绘制压力角变化曲线,进而找出压力角与模数,齿数和滚圆半径影响关系.全摆线齿轮内外摆线齿廓的滚圆半径相同时,压力角变化曲线与模数无关,只与齿数有关.得出了压力角与其它齿轮设计参数的影响关系,证明了全摆线齿轮应用在内平动齿轮机构的可能性.     

双面啮合综合测量反映齿轮切向误差能力的探讨

本文从双面啮合综合测量时的两啮合点的“当量压力角误差”的新概念出发,对双面啮合综合检验反映齿轮切向误差的能力进行了理论上的分析。并运用这新概念分析在滚切齿轮情况下,齿轮误差所对应的双啮误差曲线。同时,利用数学相关函数的分析方法,对齿轮误差进行相关分析,从而由理论及实验结果得到:双啮测量主要是反映齿轮的径向误差,也能反映一部分齿轮的切向误差,反映的程度视具体测量条件而异。改变测量时的啮合角,会使双啮测量反映齿轮切向误差的特性有所改变,但对于其提高双啮测量反映齿轮切向误差能力的内在规律尚待进一步探索。     

偏心端曲面齿轮副几何设计及分析

提出一种能够同时传递相交轴间的转动和移动的端曲面齿轮副。根据齿轮传动有关理论,设计了偏心端曲面齿轮副传动比,推导了偏心端曲面齿轮副节曲线。通过齿轮啮合原理,建立了该齿轮副的啮合方程和齿面方程,研究了偏心端曲面齿轮副压力角的变化规律,并使用SolidWorks的API接口进行二次开发,实现了偏心端曲面齿轮副的三维建模。分析结果表明偏心端曲面齿轮副设计方法能够实现更大的传动比和压力角,满足更多的潜在工程应用。      

基于正弦齿条的齿轮及其齿廓曲线

提出一种以正弦曲线为生成齿条的齿廓曲线生成的新型齿轮.与渐开线齿轮的生成齿条不同,正弦齿条的设计压力角与轮齿高度、厚度之间具有一定的关系.设计压力角增大,则轮齿高度减小、厚度增大.通过齿廓图形仿真发现,正弦齿条生成的齿轮发生根切的倾向明显小于渐开线齿轮.所生成齿轮的齿廓与双圆弧齿轮相似,因而接触强度和弯曲强度要高于渐开线齿轮.文中给出了正弦齿廓在椭圆传动中的应用,并附加相同设计参数的渐开线齿轮传动情形以作对照.     

基于Pro/E的渐开线圆柱齿轮的参数化建模及其装配

介绍了一种基于Pro/e的齿轮建模方法。该方法能实现各类渐开线圆柱齿轮的参数化设计;只要输入齿数、模数、压力角、螺旋角、旋向、变位系数等参数直接生成各类渐开线圆柱齿轮。最后通过Pro/e中的装配模块完成两个齿轮的装配,以方便直接导入计算机辅助分析软件进行分析。     

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。     

面齿轮轮齿刚度的计算方法及其影响因素分析

面齿轮轮齿刚度是面齿轮传动啮合刚度的基本组成,其计算方法的解决可为面齿轮啮合刚度以及后续动力学分析奠定必要的理论基础。基于Buckingham的观点,将面齿轮齿形看作是由沿齿长方向一系列变压力角的齿条组成,得到沿轴向和径向都为变截面的面齿轮简化齿形,获得了面齿轮轮齿啮合变形的计算公式,求解出了面齿轮轮齿刚度;并通过与有限元法进行对比分析,验证了面齿轮轮齿刚度计算方法的可行性;分析了面齿轮模数、压力角以及齿宽对其轮齿刚度的影响。结果表明：面齿轮模数越大,其轮齿刚度沿齿根到齿顶的变化率越小;面齿轮压力角越大,其轮齿刚度越大,但沿齿根到齿顶的变化率基本不变;面齿轮齿宽越大,其轮齿刚度越大,且沿齿根到齿顶的变化率较之压力角的影响大。     

复合摆线少齿差行星传动的啮合性能分析

采用几何特性可调性强的复合摆线作为内齿廓,根据微分几何和齿轮啮合原理,按照少齿差运动规律,建立啮合方程以及共轭齿廓方程,并推导了齿轮副的啮合线、重合度、啮合界限、根切条件.分析了齿轮副诱导法曲率、压力角以及齿形调节系数对齿轮压力角的影响,设计并建立了齿轮副三维实体模型,进行了动力学仿真,模拟一定工况下齿轮副运动关系及传递效率.结果表明,复合摆线少齿差行星传动具有多齿啮合、传动压力角小、齿轮副诱导法曲率小、传动效率高等优良的啮合性能.     

椭圆锥齿轮的强度计算与分析

由于目前对椭圆锥齿轮的研究主要是进行传动原理及特性、齿形设计、加工制造分析以及传动实验等研究,而对其轮齿承载能力的研究相对较少.结合微分几何理论和齿轮啮合原理,在椭圆锥齿轮平面当量节曲线的基础上,获得传动过程中的压力角变化关系.对啮合过程进行受力分析,并推导轮齿所受切向力及法向力的计算公式.建立椭圆锥齿轮强度的连续计算方法,讨论齿面接触应力和齿根弯曲应力随主动轮转角的变化规律.判断啮合过程中最薄弱轮齿的位置,分析了模数、齿数和偏心率3个基本参数对接触应力及弯曲应力的影响,并通过与传统直齿锥齿轮强度计算法的对比分析,验证了椭圆锥齿轮强度连续计算法的正确性.