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基于分形理论的变齿厚齿轮接触应力分析
1
作者 刘永平 魏帅 +3 位作者 董长斌 魏永峭 任忠涛 李泽宇 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期169-175,共7页
为了更准确地反应变齿厚齿轮齿面真实接触应力,构建了变齿厚齿轮的齿面接触系数,并对其合理性进行了验证。基于分形接触理论和Hertz接触理论建立了综合考虑齿轮齿面粗糙形貌、接触点弹性变形、材料特性等参数的变齿厚齿轮接触模型,计算... 为了更准确地反应变齿厚齿轮齿面真实接触应力,构建了变齿厚齿轮的齿面接触系数,并对其合理性进行了验证。基于分形接触理论和Hertz接触理论建立了综合考虑齿轮齿面粗糙形貌、接触点弹性变形、材料特性等参数的变齿厚齿轮接触模型,计算变齿厚齿轮的接触强度,并与有限元计算结果进行比较,验证了方法的有效性。通过分形理论得出齿轮啮合时载荷与面积的关系,并对4个基本参数进行仿真,分析分形接触模型的效果。结果表明,通过数值模拟和分析实际接触面积与载荷的关系图,验证了分形接触模型的准确性。基于有限元理论、Hertz接触理论和分形理论,对变齿厚齿轮的齿面接触强度进行了比较和分析,验证了分形接触模型计算变齿厚齿轮接触应力的正确性,该模型的建立为变齿厚齿轮的设计与强度校核提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 变齿厚齿轮 分形理论 接触应力 HERTZ 接触理论
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平行轴变齿厚齿轮接触应力解析计算
2
作者 刘永平 魏帅 +3 位作者 董长斌 魏永峭 任忠涛 李泽宇 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第2期102-110,共9页
变齿厚齿轮作为一种新型齿轮,目前尚无成熟的接触应力理论和计算方法。为了从理论上计算变齿厚齿轮齿面上的最大接触应力,了解变齿厚齿轮在不同参数下接触应力的变化情况。文中在赫兹公式的基础上,考虑变齿厚齿轮的几何结构,确定了变齿... 变齿厚齿轮作为一种新型齿轮,目前尚无成熟的接触应力理论和计算方法。为了从理论上计算变齿厚齿轮齿面上的最大接触应力,了解变齿厚齿轮在不同参数下接触应力的变化情况。文中在赫兹公式的基础上,考虑变齿厚齿轮的几何结构,确定了变齿厚齿轮重合度、曲率半径、法向载荷、接触线长、重合度系数和齿形角系数的计算方法。研究了不同节锥角、齿数、模数和压力角对变齿厚齿轮接触应力的影响,通过有限元分析验证了变齿厚齿轮接触应力理论计算公式的正确性。研究结果表明:推导出的变齿厚齿轮接触应力计算公式具有较高的精度,能够准确地反映齿面的真实接触应力值,为变齿厚齿轮的结构设计、强度校核等提供了一定的依据。 展开更多
关键词 变齿厚齿轮 接触应力 节锥角 赫兹接触
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渐开线变齿厚齿轮啮合冲击分析
3
作者 刘永平 任忠涛 +2 位作者 董长斌 魏永峭 魏帅 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期29-35,共7页
基于弹性接触动力学理论和齿轮传动物理模型,对渐开线变齿厚齿轮啮合冲击问题进行了分析,建立了变齿厚齿轮全齿啮合接触冲击模型.通过模拟轮齿啮合接触状态,对轮齿啮合区域展开了讨论,利用LS-DYNA软件进行接触碰撞分析,分别研究了冲击... 基于弹性接触动力学理论和齿轮传动物理模型,对渐开线变齿厚齿轮啮合冲击问题进行了分析,建立了变齿厚齿轮全齿啮合接触冲击模型.通过模拟轮齿啮合接触状态,对轮齿啮合区域展开了讨论,利用LS-DYNA软件进行接触碰撞分析,分别研究了冲击合力和冲击应力随转速和冲击位置的变化规律.结果表明:转速和冲击位置对冲击合力和冲击应力影响显著,且冲击最大应力主要集中在齿顶和轮齿的大小端附近;转速越大,轮齿受载面与非受载面之间的冲击应力相差越大. 展开更多
关键词 渐开线变齿厚齿轮 啮合冲击 接触分析 冲击应力
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变齿厚斜齿轮的齿面生成研究 被引量：9
4
作者 林超 魏沛堂 +2 位作者 朱才朝 秦大同 徐家欢 《机械传动》 CSCD 北大核心 2010年第4期1-5,共5页
根据齿轮啮合原理及变齿厚斜齿轮的加工原理,由产形齿条的齿面方程,推导了变齿厚斜齿轮渐开螺旋面、过渡曲面及齿根面的齿面方程;用Matlab编程生成了变齿厚斜齿轮完整、精确的齿面;由生成齿面上点的三维坐标值,建立了变齿厚斜齿轮的精... 根据齿轮啮合原理及变齿厚斜齿轮的加工原理,由产形齿条的齿面方程,推导了变齿厚斜齿轮渐开螺旋面、过渡曲面及齿根面的齿面方程;用Matlab编程生成了变齿厚斜齿轮完整、精确的齿面;由生成齿面上点的三维坐标值,建立了变齿厚斜齿轮的精确实体模型。这一齿面生成的方法具有一定的通用性,可以方便地生成圆柱直齿轮、斜齿轮以及变齿厚直齿轮的精确齿面。 展开更多
关键词 变齿厚斜齿轮 产形齿条 齿面方程 齿面生成
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平行轴变齿厚斜齿轮传动接触分析 被引量：9
5
作者 林超 魏沛堂 朱才朝 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1-6,共6页
以平行轴变齿厚斜齿轮传动为研究对象,根据齿轮啮合原理及小、大齿轮的齿面方程,分别建立其标准安装以及存在中心距安装误差、轴线安装误差和综合安装误差时轮齿接触的数学模型,通过Matlab编程进行求解,得到不同安装情况下轮齿的接触轨... 以平行轴变齿厚斜齿轮传动为研究对象,根据齿轮啮合原理及小、大齿轮的齿面方程,分别建立其标准安装以及存在中心距安装误差、轴线安装误差和综合安装误差时轮齿接触的数学模型,通过Matlab编程进行求解,得到不同安装情况下轮齿的接触轨迹及传动误差并进行了对比分析。结果表明,该齿轮传动对轴线安装误差较敏感,形成了边缘接触并且引起周期性的传动误差为该齿轮传动的设计与分析奠定了基础。 展开更多
关键词 变齿厚斜齿轮 齿面方程 接触轨迹 传动误差
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相交轴变齿厚齿轮啮合原理的研究 被引量：5
6
作者 徐锋 孙融 +1 位作者 沈永鹤 袁和平 《机械设计与研究》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期49-51,共3页
研究了相交轴变齿厚齿轮的啮合原理，通过计算提出：为了使两齿轮啮合时其节锥母线为直线，变齿厚齿轮的变位系数变化不成线性：选择变位系数时，应同时满足轮齿不根切、齿顶不变尖和不发生渐开线干涉诸条件。同时还提出了变齿厚齿轮因... 研究了相交轴变齿厚齿轮的啮合原理，通过计算提出：为了使两齿轮啮合时其节锥母线为直线，变齿厚齿轮的变位系数变化不成线性：选择变位系数时，应同时满足轮齿不根切、齿顶不变尖和不发生渐开线干涉诸条件。同时还提出了变齿厚齿轮因轴交啮合而引起的齿形误差问题。 展开更多
关键词 相交轴 变齿厚齿轮 齿形误差 啮合原理
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变齿厚渐开线齿轮的应用和加工 被引量：15
7
作者 沈永鹤 孙融 《机械设计与研究》 CSCD 2003年第3期83-84,55,共3页
介绍平行轴和相交轴的变齿厚渐开线圆柱齿轮在机械产品中的实际应用和该齿轮在滚齿机上的加工方法。
关键词 变齿厚渐开线齿轮 滚齿机 齿轮加工 应用
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数控锥面砂轮磨齿机磨削变齿厚渐开线齿轮研究 被引量：4
8
作者 刘永平 吴序堂 李鹤岐 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期117-120,共4页
针对现有锥面砂轮磨齿机磨削变厚齿轮时机床调整繁琐这一局限性,基于变厚齿轮是由产形齿条包络而成的这一概念及二者的空间几何关系,在分析工作台倾斜式和数控式变厚齿轮磨削方法的节圆柱螺旋角、端面压力角及砂轮安装角等参数基础上,... 针对现有锥面砂轮磨齿机磨削变厚齿轮时机床调整繁琐这一局限性,基于变厚齿轮是由产形齿条包络而成的这一概念及二者的空间几何关系,在分析工作台倾斜式和数控式变厚齿轮磨削方法的节圆柱螺旋角、端面压力角及砂轮安装角等参数基础上,提出了一种可磨削变厚齿轮的新型数控锥面砂轮磨齿机。研究结果表明,新方案磨齿机磨削变厚齿轮时,齿廓左右两侧的调整参数完全相同,一次装夹调整即可实现左、右齿面的精密磨削,具有机床调整简单、磨削效率高等优点。 展开更多
关键词 变齿厚渐开线齿轮 磨齿机 锥面砂轮 产形齿条 磨削
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斜向插削变齿厚内齿轮加工方法的研究 被引量：4
9
作者 毛建忠 李华敏 吴智铭 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第2期82-89,共8页
提出了变齿厚内齿轮的一种近似加工方法－－斜向插削法。在建立齿廓曲面方程的基础上，对这种加工方法引起的齿形误差和分度圆压力角变化进行了研究，探讨了刀具不同的相对斜插角对内齿轮齿厚的影响，以齿形误差最小和保证内齿轮为鼓形... 提出了变齿厚内齿轮的一种近似加工方法－－斜向插削法。在建立齿廓曲面方程的基础上，对这种加工方法引起的齿形误差和分度圆压力角变化进行了研究，探讨了刀具不同的相对斜插角对内齿轮齿厚的影响，以齿形误差最小和保证内齿轮为鼓形齿的原则优化了刀具相对斜插角，并且进行了试验研究。理论分析和试验结果都责明在齿轮倾斜角小于１２°时，斜向插削工艺是变齿厚内齿轮的一种非常有效的加工方法。 展开更多
关键词 变齿厚 内齿轮 斜向插削 齿形误差
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变齿厚齿轮少齿差传动变位系数计算研究 被引量：7
10
作者 王光建 褚志刚 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期481-484,共4页
针对由变齿厚齿轮组成的少齿差啮合副沿轴向方向的径向变位系数不同、内啮合齿轮干涉和变位系数设计复杂的问题,根据重合度限制条件、齿廓干涉限制条件和齿宽限制条件,提出了一种新型通用计算方法。在设定干涉预期值的情况下,使用牛顿... 针对由变齿厚齿轮组成的少齿差啮合副沿轴向方向的径向变位系数不同、内啮合齿轮干涉和变位系数设计复杂的问题,根据重合度限制条件、齿廓干涉限制条件和齿宽限制条件,提出了一种新型通用计算方法。在设定干涉预期值的情况下,使用牛顿迭代法求出齿轮中间啮合位置的啮合角最小值,然后再确定、较核齿轮大小端的变位系数。计算结果表明,使用该方法设计的啮合副能在满足重合度限制条件和齿廓干涉限制条件情况下,取得较小啮合角。 展开更多
关键词 变齿厚行星传动 变位系数 少齿差 啮合角
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变齿厚渐开线齿轮副啮合效率研究 被引量：5
11
作者 蒋汉军 王光建 褚志刚 《机械传动》 CSCD 北大核心 2011年第6期10-14,共5页
由于变齿厚渐开线啮合副变位系数沿轴向变化的特点,其啮合角、锥角、重合度、不同端截面齿顶圆上的压力角、滑动率等参数与普通渐开线啮合副不同,其啮合效率计算也与普通渐开线啮合副有所区别。分析了变齿厚齿轮啮合副效率的计算特点和... 由于变齿厚渐开线啮合副变位系数沿轴向变化的特点,其啮合角、锥角、重合度、不同端截面齿顶圆上的压力角、滑动率等参数与普通渐开线啮合副不同,其啮合效率计算也与普通渐开线啮合副有所区别。分析了变齿厚齿轮啮合副效率的计算特点和影响因素,如变位系数对变齿厚齿轮副重合度和啮合效率的影响;在此基础上,提出了一种新型效率计算方法;通过实例,进行了啮合效率计算分析,并进行了锥角、齿条刀具倾斜角和端面啮合角对啮合效率的影响分析。 展开更多
关键词 变齿厚 啮合效率 变位系数
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变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆副性能测试 被引量：2
12
作者 陈燕 王芳 +1 位作者 高巧侠 余晓宇 《机械设计》 CSCD 北大核心 2021年第4期112-116,共5页
分析了变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动的啮合特性,设计制造了传动副减速器样机,搭建了传动精度试验台和电封闭传动性能试验台,进行了减速器样机的传动精度、传动效率及承载能力等性能试验。分析结果表明:减速器样机传动精度的正反转... 分析了变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动的啮合特性,设计制造了传动副减速器样机,搭建了传动精度试验台和电封闭传动性能试验台,进行了减速器样机的传动精度、传动效率及承载能力等性能试验。分析结果表明:减速器样机传动精度的正反转传动误差分别为139.6″和257.2″,样机具有较高的传动精度;传动副减速器样机正反转的最大传动效率分别为66.84%和60.32%,均能达到油温平衡;传动副齿面接触斑点分布与理论分析结果一致,验证了分析方法的正确性。 展开更多
关键词 变齿厚渐开线齿轮 环面蜗杆 传动精度 传动效率
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变齿厚RV减速器动态特性分析 被引量：4
13
作者 杜雪松 黄玉成 +3 位作者 朱才朝 ULLAH Najeeb 胡瑞 亓传宇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第19期250-257,共8页
变齿厚RV减速器是一种高性能精密传动装置,其动态特性对整机性能有重要影响。根据变齿厚RV减速器传动原理及结构特点,从系统角度出发,考虑轮齿的时变啮合刚度、轴承刚度、碟簧刚度、阻尼和传递误差等因素,基于Lagrangian方程,建立了耦... 变齿厚RV减速器是一种高性能精密传动装置,其动态特性对整机性能有重要影响。根据变齿厚RV减速器传动原理及结构特点,从系统角度出发,考虑轮齿的时变啮合刚度、轴承刚度、碟簧刚度、阻尼和传递误差等因素,基于Lagrangian方程,建立了耦合两级传动的整机弯-扭-轴耦合动力学模型。对样机的动态啮合力、构件动态响应及传动误差等特性进行了分析,研究了参数变化对这些性能指标的影响规律。研究结果可为变齿厚RV减速器的动态特性分析及优化提供理论依据。 展开更多
关键词 变齿厚RV减速器 动态特性 少齿差传动 传动误差
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移动基圆变齿厚直齿轮的动力学仿真分析 被引量：2
14
作者 张志强 陈小安 吕俊峰 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2011年第10期1-3,13,共4页
研究一种新型的变齿厚齿轮——移动基圆变齿厚齿轮,确定这种新型变齿厚齿轮的加工原理。利用Pro/E对其进行精确建模,将三维模型导入ADAMS软件中进行动力学仿真分析,得到其啮合力随时间的变化曲线;并将其与标准直齿轮磨损产生齿侧间隙后... 研究一种新型的变齿厚齿轮——移动基圆变齿厚齿轮,确定这种新型变齿厚齿轮的加工原理。利用Pro/E对其进行精确建模,将三维模型导入ADAMS软件中进行动力学仿真分析,得到其啮合力随时间的变化曲线;并将其与标准直齿轮磨损产生齿侧间隙后的啮合力曲线进行对比,说明移动基圆变齿厚齿轮调隙可以有效地改善直齿轮啮合动态特性。 展开更多
关键词 移动基圆 变齿厚齿轮 动力学仿真 啮合力 ADAMS软件
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装配误差下变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动接触分析及试验 被引量：3
15
作者 陈燕 王新华 王潇潇 《机床与液压》 北大核心 2022年第1期70-74,共5页
针对变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动,创建其有限元模型。分析不同载荷及装配误差对齿面接触状态及应力的影响规律,并进行了接触斑点和传动性能测试。结果表明:传动副接触斑点与接触状态一致,齿面应力沿接触线分布并随着载荷的增加而... 针对变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动,创建其有限元模型。分析不同载荷及装配误差对齿面接触状态及应力的影响规律,并进行了接触斑点和传动性能测试。结果表明:传动副接触斑点与接触状态一致,齿面应力沿接触线分布并随着载荷的增加而变大;中心距、齿轮轴向偏移、蜗杆轴向偏移、轴交角4项装配误差中,变齿厚渐开线轴向偏移误差的影响较小,中心距误差对传动副齿面接触状态和应力影响显著,环面蜗杆轴向偏移误差和轴交角误差对应力均有影响,应尽可能减少后3项的安装误差;传动副样机的传动效率在51%~67%之间,正转传动效率略优于反转。 展开更多
关键词 装配误差 变齿厚渐开线齿轮 环面蜗杆 接触应力 传动效率
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变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆齿面的加工与检测 被引量：1
16
作者 陈燕 王芳 +2 位作者 高巧侠 余晓宇 王潇潇 《机械设计》 CSCD 北大核心 2021年第3期104-109,共6页
针对变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆齿面的变齿形、变齿厚、变齿距等复杂螺旋面特征,探究包络环面蜗杆齿面的精密铣削加工工艺,提出了包络环面蜗杆齿面误差拓扑图检测方法,分析了基于齿轮测量中心的环面蜗杆齿面检测与数据处理方法,并研... 针对变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆齿面的变齿形、变齿厚、变齿距等复杂螺旋面特征,探究包络环面蜗杆齿面的精密铣削加工工艺,提出了包络环面蜗杆齿面误差拓扑图检测方法,分析了基于齿轮测量中心的环面蜗杆齿面检测与数据处理方法,并研制了环面蜗杆样件,进行了齿面精度检测。结果表明:蜗杆左齿面最大偏差为24.7μm,平均偏差为12μm;环面蜗杆右齿面最大偏差为17.2μm,平均偏差为9.3μm;蜗杆右侧齿面的精度高于左侧齿面。研究结果为后续传动副样机的传动精度和性能试验提供了试验支撑。 展开更多
关键词 变齿厚渐开线齿轮 环面蜗杆 铣削加工 检测原理 精度检测
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加大直径及变齿厚的新构形齿轮精滚刀的研究 被引量：2
17
作者 王瑜蕾 呼咏 +1 位作者 张军 彭福华 《工具技术》 2010年第8期36-38,共3页
论述了新构形齿轮精滚刀加大直径和变齿厚蜗杆以及两者综合运用的设计原理,丰富了此种新型刀具的设计理论,对增加刀具允许重磨次数、提高刀具寿命、降低切齿成本、改善使用条件等诸方面均有重要意义。
关键词 加大直径 变齿厚 新构形齿轮精滚刀
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改装Y54机床加工变齿厚内齿轮 被引量：1
18
作者 毛建忠 李华敏 +1 位作者 张志新 吴智铭 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1996年第1期130-134,155,共6页
依据变齿厚内齿轮成形原理，提出了重新设计进给凸轮廓线，改装Ｙ５４插齿机加工变齿厚内齿轮的方案，此加工方案不存在加工原理误差．论文分析了机床的刀具运动规律，给出了用相对类速度概念设计等宽凸轮的详细过程．此方法对等宽凸轮... 依据变齿厚内齿轮成形原理，提出了重新设计进给凸轮廓线，改装Ｙ５４插齿机加工变齿厚内齿轮的方案，此加工方案不存在加工原理误差．论文分析了机床的刀具运动规律，给出了用相对类速度概念设计等宽凸轮的详细过程．此方法对等宽凸轮的设计具有普遍性． 展开更多
关键词 变齿厚 内齿轮 插齿机 等宽凸轮
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选择变齿厚渐开线齿轮变位系数的限制条件 被引量：5
19
作者 沈永鹤 《机械设计与研究》 CSCD 2003年第4期79-80,共2页
介绍变齿厚渐开线齿轮在设计中应满足轮齿不根切、齿顶不变尖、不产生啮合干涉诸条件来选择其变位系数,同时可以根据这些条件来确定与齿轮相啮合的假想齿条分度平面与齿轮轴线的最大交角δmax。
关键词 变齿厚齿轮 渐开线齿轮 变位系数 啮合干涉 设计
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新型双曲柄变齿厚渐开线行星传动装置的研制及试验 被引量：1
20
作者 王光建 蒋汉军 《机械设计》 CSCD 北大核心 2011年第5期62-65,共4页
针对国内外高性能精密传动装置的需求,提出了基于变齿厚齿轮的双曲柄可调侧隙行星传动装置;分析了该行星传动装置的原理、设计和加工方法,并对其样机进行了传动误差、回差和效率试验。通过频谱分析获得影响该行星传动装置传动精度的主... 针对国内外高性能精密传动装置的需求,提出了基于变齿厚齿轮的双曲柄可调侧隙行星传动装置;分析了该行星传动装置的原理、设计和加工方法,并对其样机进行了传动误差、回差和效率试验。通过频谱分析获得影响该行星传动装置传动精度的主要因素;提出了变齿厚齿轮啮合效率计算方法,并计算了该传动装置的传动效率,与试验结果进行了对比。试验测试和分析结果对提高该传动装置传动性能具有良好的指导作用。 展开更多
关键词 双曲柄行星传动 变齿厚齿轮 传动精度 效率
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