收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

含摩擦弧齿锥齿轮强度计算与啮合特性分析

李作东  
【摘要】:弧齿锥齿轮适用于相交轴间的运动及动力传递,具有高重合度、高承载能力、低噪声等优点,被广泛应用于航空航天、能源机械、数控机床等。高精度、高效率及高功率密度的齿轮发展趋势,对齿轮强度、啮合性能与可靠性等提出了更高的要求。弧齿锥齿轮齿面形状复杂,精确计算齿轮重合度、载荷分配、啮合传动精度、齿根弯曲与齿面接触疲劳强度等对预测齿轮工作的可靠性与稳定性具有重要的意义。齿轮实际啮合过程中,齿面摩擦力与安装误差不可避免,因此本文计算了含摩擦的弧齿锥齿轮齿根弯曲与齿面接触应力,并分析了安装误差对齿轮啮合特性的影响,主要研究内容如下:(1)弧齿锥齿轮几何建模。基于球面渐开线形成原理推导齿轮齿廓方程,基于齿轮展成加工原理推导齿轮齿面节线方程。利用MATLAB求解齿面方程,获得齿面离散点数据。基于CATIA对离散数据点进行曲线与曲面拟合,获得精确的工作齿面,进而建立弧齿锥齿轮几何模型。(2)弧齿锥齿轮有限元接触分析。基于有限元接触理论利用ABAQUS建立弧齿锥齿轮有限元模型,计算齿轮的重合度、载荷分配率、静态传动误差、时变啮合刚度、齿根弯曲与齿面接触应力等,分析齿轮的啮合特性。(3)含摩擦的弧齿锥齿轮弯曲与接触应力计算。以齿面节线为界分析弧齿锥齿轮啮合齿面上摩擦力的分布规律,研究主动轮齿面摩擦力对齿轮载荷分配率及静态传动误差的影响。在ISO弯曲强度计算公式的基础上,基于Lewis悬臂梁模型推导含摩擦的齿轮齿根弯曲应力计算式,在ISO接触强度计算公式的基础上,基于赫兹接触与第四强度理论推导含摩擦的齿轮齿面接触应力计算式。分析齿面摩擦力对齿根弯曲应力及齿面接触应力的影响,并将理论结果与有限元结果进行对比分析。结果表明,随着齿面摩擦力的增大,弧齿锥齿轮齿根弯曲与齿面接触应力均增大;对于润滑不良的弧齿锥齿轮,摩擦对齿轮强度的影响不容忽视。(4)含安装误差的弧齿锥齿轮啮合特性分析。基于ABAQUS建立含安装误差的弧齿锥齿轮有限元计算模型,分析不同类型安装误差对齿轮载荷分配率、传动误差及齿根弯曲应力的影响,比较齿轮啮合特性对不同类型安装误差变动的敏感性。结果表明,安装误差值为负值时,弧齿锥齿轮啮合性能明显降低;安装误差对齿轮传动误差影响较大,对齿根弯曲应力影响较小。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张华;蒋亚波;杨建军;李天兴;;小模数弧齿锥齿轮设计与加工的新方法[J];机床与液压;2016年23期
2 龚学全;;弧齿锥齿轮接触斑点的试验研究[J];中国设备工程;2017年14期
3 刘志仙;;探究小模数弧齿锥齿轮设计与加工的新方法[J];中国设备工程;2017年15期
4 任重义;赵青华;段建中;姜碧琼;;四圆弧弧齿锥齿轮啮合特性研究[J];机械传动;2017年11期
5 邢彬;侯明曦;毛宏图;孔祥锋;李芳;;直齿锥齿轮和零度弧齿锥齿轮传递误差的对比分析[J];航空科学技术;2016年08期
6 李更更;张中利;陈美丽;宋艳丽;田松文;;大规格弧齿锥齿轮加工技术的研究进展[J];组合机床与自动化加工技术;2015年02期
7 刘大鹏;;汽车弧齿锥齿轮加工[J];现代零部件;2014年04期
8 张汉明;;弧齿锥齿轮内孔及平面车削夹具[J];金属加工(冷加工);2011年21期
9 焦健伯;设计工程弧齿锥齿轮副的几点建议[J];现代零部件;2005年Z1期
10 李开世;基于可靠度约束的弧齿锥齿轮参数优化[J];四川轻化工学院学报;2004年01期
11 李玉林,钱秉铃,王三民;航空弧齿锥齿轮硬齿面刮削工艺研究[J];机械科学与技术;1999年01期
12 王若玲;我校弧齿锥齿轮研究达到国际先进水平[J];东北大学学报;1994年03期
13 李开世;考虑可靠度约束的弧齿锥齿轮参数优化[J];机械传动;1994年01期
14 张志雄;欧阳红川;;弧齿锥齿轮传动的微机辅助设计[J];机械与电子;1990年05期
15 洪丕君;张枫奎;李凤英;;硬齿面弧齿锥齿轮的刮削加工[J];新技术新工艺;1987年01期
16 董学朱;;弧齿锥齿轮变性全展成切齿调整计算新方法[J];齿轮;1987年06期
17 董学朱;;弧齿锥齿轮刀倾全展成切齿调整计算新方法[J];北京农业工程大学学报;1988年03期
18 魏炳枢;;“采用刮削新工艺提高弧齿锥齿轮传动质量”的研究成果通过鉴定[J];机械工艺师;1988年05期
19 许三军;;圆弧齿锥齿轮硬齿面的刮削工艺[J];机械工艺师;1988年07期
20 蒲致祥;;弧齿锥齿轮桥形接触区修正的实践[J];齿轮;1988年03期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 仵雪飞;杜成英;彭洪林;李冬玲;;石油装备重载弧齿锥齿轮制造工艺研究[A];2005年石油装备技术发展学术交流年会论文集[C];2005年
2 赵宁;熊剑波;李果;杨杰;;弧齿锥齿轮传动动态啮合质量的优化设计[A];中国航空学会第七届动力年会论文摘要集[C];2010年
3 吴昊;崔礼春;苗量;桂方亮;;弧齿锥齿轮摆动辗压成形三维有限元模拟[A];2009中国汽车工程学会年会论文集[C];2009年
4 齐从谦;甘屹;;Gleason弧齿锥齿轮三维数字化设计及其在汽车差速器中的应用[A];全国先进制造技术高层论坛暨第九届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2010年
5 邓效忠;方宗德;魏冰阳;;高重合度弧齿锥齿轮的接触应力与弯曲应力分析[A];中国工程机械学会2003年年会论文集[C];2003年
6 陈园园;;锥齿轮设计与噪音[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
7 陈园园;;锥齿轮设计与噪声[A];2007中国汽车工程学会年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 邓效忠;高重合度弧齿锥齿轮的设计理论及实验研究[D];西北工业大学;2002年
2 张瑞亮;双圆弧弧齿锥齿轮传动啮合特性的研究[D];太原理工大学;2010年
3 徐彦伟;弧齿锥齿轮铣齿机主动精度设计方法研究[D];天津大学;2010年
4 贾新杰;弧齿锥齿轮数控铣齿机切削力及切削参数优化研究[D];西北工业大学;2014年
5 刘凯;弧齿锥齿轮数控铣齿机运动分析及控制系统研究[D];南京航空航天大学;2007年
6 冯治恒;螺旋锥齿轮多体多自由度非线性动力学研究[D];重庆大学;2010年
7 刘光磊;孤齿锥齿轮传动动态接触特性研究[D];西北工业大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李作东;含摩擦弧齿锥齿轮强度计算与啮合特性分析[D];湖南大学;2017年
2 蒋亚波;小模数弧齿锥齿轮粉末冶金精密成形技术与试验研究[D];河南科技大学;2017年
3 陈建飞;弧齿锥齿轮齿面精锻成形技术研究[D];河南科技大学;2017年
4 彭宗和;新型弧齿锥齿轮行星传动的啮合性能与试验[D];河南科技大学;2011年
5 赵青华;四圆弧弧齿锥齿轮的建模、有限元分析及仿真加工[D];宁夏大学;2017年
6 周增瑞;冷却塔风机弧齿锥齿轮损伤分析及改进[D];天津科技大学;2017年
7 全杜峰;弧齿锥齿轮在机测量系统研究[D];西安理工大学;2015年
8 杨治;小模数弧齿锥齿轮数控铣齿加工的理论研究[D];苏州大学;2004年
9 周立波;小模数弧齿锥齿轮五轴数控加工变形分析与控制[D];湘潭大学;2017年
10 张宇;修形弧齿锥齿轮的传动误差与振动分析[D];河南科技大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 黄克兵 过国忠;弧齿锥齿轮研发获突破[N];科技日报;2006年
2 何为;肩负着使命前行[N];中国工业报;2007年
3 本报记者 李三旺 见习记者 白云飞;两大产业撑起发展新高地[N];洛阳日报;2013年
4 本报记者 齐雪岭 通讯员 董宝庆;天津第一机床总厂装备中国的一面旗帜[N];中国工业报;2009年
5 李玉峰 杨天舒;投资357亿提升传统产业[N];天津日报;2006年
6 记者 高鹏 实习记者 任哓霞;投资357亿[N];中华工商时报;2006年
7 本报记者 齐雪岭;精诚机床:用个性化扮靓品牌[N];中国工业报;2008年
8 本报记者 孙利华 特约记者 刘功银;洛新产业集聚区从“筑巢引凤”到“引凤筑巢”[N];洛阳日报;2009年
9 记者 张立平 实习生 佟迎宾;“黑马”为何是这个“小不点”[N];天津日报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978