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非对称齿轮啮合刚度精确求解及齿廓参数分析
1
作者 杨勇 胡军华 +2 位作者 时志奇 周青华 伍健 《机械传动》 北大核心 2024年第3期18-26,共9页
非对称齿轮是一种轮齿两侧采用不同压力角的新型渐开线齿轮,其齿廓参数对齿轮齿廓形状、运动特性、承载能力、传动效率和动力学特性等有至关重要的影响。基于齿轮啮合原理,运用李特文矢量法,根据加工刀具齿廓参数方程推导了非对称齿轮... 非对称齿轮是一种轮齿两侧采用不同压力角的新型渐开线齿轮,其齿廓参数对齿轮齿廓形状、运动特性、承载能力、传动效率和动力学特性等有至关重要的影响。基于齿轮啮合原理,运用李特文矢量法,根据加工刀具齿廓参数方程推导了非对称齿轮全齿廓方程;应用材料力学理论,建立非对称齿轮时变啮合刚度的数值求解模型,并通过有限元方法验证了该模型的有效性。基于所建立数值分析模型进行算例研究,总结了刀具圆角、压力角和变位系数对齿轮啮合刚度和重合度的影响规律。结果表明,随着轮齿工作侧压力角的增大,齿轮齿根厚度增加,单齿对的啮合刚度加大,齿轮的承载能力得到有效提高。加工工作侧轮齿齿廓刀具圆角的增大,也有利于提高齿轮的啮合刚度;同时,工作侧齿廓压力角的增大会使齿轮的齿顶厚度降低、啮合重合度减小,会导致齿轮的齿顶强度和冲击韧性降低。非对称齿轮齿廓设计时,应根据实际工况合理设置压力角参数。 展开更多
关键词 渐开线齿轮 非对称齿轮 啮合刚度 刀具齿形
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基于动态啮合刚度的直齿圆柱齿轮动态特性研究
2
作者 代战胜 刘桂冕 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期143-151,共9页
齿轮系统转速直接影响齿轮系统的动态特性,然而在啮合刚度的计算中该因素却被许多学者们忽略。为了研究转速对啮合刚度的影响,基于有限元框架使用平均加速度法提出了一种计算与转速相关的动态啮合刚度的算法,同时对不同转速下的动态啮... 齿轮系统转速直接影响齿轮系统的动态特性,然而在啮合刚度的计算中该因素却被许多学者们忽略。为了研究转速对啮合刚度的影响,基于有限元框架使用平均加速度法提出了一种计算与转速相关的动态啮合刚度的算法,同时对不同转速下的动态啮合刚度进行仿真计算与分析,最后进一步探究了受动态啮合刚度影响后的齿轮系统所具有的相关动态特性。分析表明,动态啮合刚度始终围绕着静态啮合刚度上下波动;随着转速的增加,其波动幅度增加,振荡次数减少;随着转速的变化,动态啮合刚度计算的动态传动误差振幅相对于静态啮合刚度而言大小关系不一致,且计算的齿轮系统共振转速区间或超前或滞后于静态啮合刚度模型;动态啮合刚度影响特定转速区间的齿轮系统的振动周期。对与转速相关的动态啮合刚度的研究可为直齿圆柱齿轮传动性能的改善及减振降噪提供参考。 展开更多
关键词 齿轮系统 动态响应 动态啮合刚度 非线性振动 转速
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小模数齿轮传动的时变啮合刚度计算方法 被引量：1
3
作者 胡波 安锦运 +1 位作者 尹来容 周长江 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期74-82,共9页
小模数齿轮传动中心距较小,其动态性能对中心距误差非常敏感,且中间级齿轮常被设计在固定轴上高速旋转,齿轮中心孔与轴之间存在间隙,考虑这些特征,建立了中心距误差与轴孔配合间隙影响下的齿轮啮合特性参数与时变啮合刚度计算模型,研究... 小模数齿轮传动中心距较小,其动态性能对中心距误差非常敏感,且中间级齿轮常被设计在固定轴上高速旋转,齿轮中心孔与轴之间存在间隙,考虑这些特征,建立了中心距误差与轴孔配合间隙影响下的齿轮啮合特性参数与时变啮合刚度计算模型,研究了二者对啮合刚度的影响规律。研究结果表明:中心距误差会改变齿轮副的重合度与啮合刚度;轴孔配合间隙使实际中心距围绕理论中心距上下周期性波动,导致整个周期内啮合刚度强化区域与弱化区域共存;中心距误差与轴孔配合间隙的影响在不同的转角范围内存在既有相互叠加又有相互削弱的现象,这一现象使得各轮齿的啮合刚度有差异,存在诱发更大振动与不同噪声的风险。 展开更多
关键词 小模数齿轮 时变啮合刚度 中心距误差 轴孔配合间隙
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齿根裂纹扩展对轮齿时变啮合刚度变化关系的分析
4
作者 周新涛 张文亭 +1 位作者 吴玉文 周锦涛 《科技创新与应用》 2024年第1期1-5,共5页
针对齿根裂纹扩展与时变啮合刚度的理论值与实际值偏差较大的问题,该文基于能量法对传统的时变啮合刚度模型进行优化,以获得理论时变啮合刚度的变化规律与实际情况接近。在传统理论时变啮合刚度理论模型的基础上,考虑轮齿的Hertz接触刚... 针对齿根裂纹扩展与时变啮合刚度的理论值与实际值偏差较大的问题,该文基于能量法对传统的时变啮合刚度模型进行优化,以获得理论时变啮合刚度的变化规律与实际情况接近。在传统理论时变啮合刚度理论模型的基础上,考虑轮齿的Hertz接触刚度、径向压缩刚度、轮齿的弯曲刚度和轮齿的剪切刚度,以及轮体的柔性变形量等因素,对传统的理论刚度模型进行改进。再采用能量法计算,验证改进的理论模型对健康轮齿、齿根裂纹扩展程度和裂纹扩展角度这3种不同状态下,获得轮齿时变啮合刚度的变化规律。研究结果表明,经改进后的理论刚度模型,计算得出时变啮合刚度变化规律的一致性较好。并且,得出时变啮合刚度值的大小,随着齿根裂纹故障严重程度的增大而减小,随着齿根裂纹扩展角度增大而增大。 展开更多
关键词 齿根裂纹 时变啮合刚度 裂纹扩展程度 裂纹扩展方向 能量法
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斜齿轮时变啮合刚度改进算法及影响因素分析
5
作者 吴鲁纪 杨世豪 +1 位作者 冯伟 杨林杰 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期312-319,共8页
在势能法基础上,基于切片积分原理,考虑齿根过渡曲线方程,提出一种改进的斜齿时变啮合刚度计算方法。该方法考虑了真实齿根过渡曲线参数方程,修正了渐开线齿廓的积分区间,与有限元方法的对比结果验证了算法的有效性,减小了时变啮合刚度... 在势能法基础上,基于切片积分原理,考虑齿根过渡曲线方程,提出一种改进的斜齿时变啮合刚度计算方法。该方法考虑了真实齿根过渡曲线参数方程,修正了渐开线齿廓的积分区间,与有限元方法的对比结果验证了算法的有效性,减小了时变啮合刚度的计算误差。在此方法基础上,分析了齿宽、螺旋角、齿数和模数对时变啮合刚度的影响。结果表明,时变啮合刚度均值受齿宽影响较大,近似成线性关系;受螺旋角、齿数影响较小;螺旋角增大,均值以较小幅度波动性变化;中心距一定时,齿数增大,时变啮合刚度缓慢增大;齿轮参数改变会影响重合度;轴向重合度为整数时,时变啮合刚度波动值较小。 展开更多
关键词 斜齿轮 重合度 改进势能法 时变啮合刚度
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基于时变啮合刚度的修形齿轮承载接触分析
6
作者 王浩 韩振华 +3 位作者 周酝晨 石万凯 单文桃 曹忠亮 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第4期181-186,192,共7页
为了解决传统齿轮承载接触分析力学解析方法难以考虑齿廓修形的问题,以齿廓修形渐开线直齿轮为研究对象,基于时变啮合刚度,提出了一种齿轮承载情况下齿间载荷分配系数与齿面接触应力解析算法。通过对比齿轮承载接触时接触点在啮合线方... 为了解决传统齿轮承载接触分析力学解析方法难以考虑齿廓修形的问题,以齿廓修形渐开线直齿轮为研究对象,基于时变啮合刚度,提出了一种齿轮承载情况下齿间载荷分配系数与齿面接触应力解析算法。通过对比齿轮承载接触时接触点在啮合线方向的变形量与修形量,提出修形齿轮单双齿啮合状态判定方法,并计算不同状态下的啮合刚度;推导修形齿轮的啮合力、刚度与变形的力学关系,建立各啮合齿对的齿间载荷分配系数计算模型,应用赫兹接触理论求解齿面接触应力;分别在不同修形高度、修形曲线与配对齿数情况下,计算分析多种齿廓修形算例的齿间载荷分配系数与齿面接触应力。结果表明,解析算法求解的齿间载荷分布系数、齿面接触应力及相应单双齿啮合区间与有限元结果相一致,相对误差较小,证明了该算法有较高的精度与稳定性,为齿廓修形齿轮承载接触分析提供一种高效便捷的新方法。 展开更多
关键词 齿轮承载接触分析 时变啮合刚度 齿廓修形 载荷分配 接触应力
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施工升降机齿轮齿条时变啮合刚度规律分析
7
作者 叶挺 佟圣皓 李志国 《建筑机械》 2024年第2期75-79,共5页
齿轮齿条传动是重要的机械传动方式之一,将齿轮的回转运动转变为齿条或齿轮的直线往复运动,其啮合时产生的时变啮合刚度是齿轮齿条啮合的主要激励形式,对系统噪声与振动产生了一定的影响。本文依据施工升降机齿轮齿条模型,针对齿轮齿条... 齿轮齿条传动是重要的机械传动方式之一,将齿轮的回转运动转变为齿条或齿轮的直线往复运动,其啮合时产生的时变啮合刚度是齿轮齿条啮合的主要激励形式,对系统噪声与振动产生了一定的影响。本文依据施工升降机齿轮齿条模型,针对齿轮齿条时变啮合刚度,基于势能法与叠加法提出齿轮齿条时变啮合刚度解析计算模型,并利用有限元法验证了计算模型的正确性。同时,在解析模型的基础上,分析了齿轮齿条齿宽、啮合中心距对齿轮齿条时变啮合刚度的影响规律。结果表明,建立的解析计算方法能够准确计算齿轮齿条时变啮合刚度,为齿轮齿条传动系统动态特性分析提供了理论基础。 展开更多
关键词 施工升降机 齿轮齿条 时变啮合刚度 势能法 叠加法
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考虑裂纹故障的时变啮合刚度计算研究与分析
8
作者 程俊杰 《技术与市场》 2024年第1期63-66,共4页
以传动系统中存在裂纹故障的直齿轮为研究对象,综合考虑轮齿接触、弯曲、剪切、径向压缩和弹性变形等因素,提出了一种修正裂纹直齿轮副时变啮合刚度的算法。通过简化齿轮为悬臂梁的方式,分析裂纹的长度、深度、角度等参数对直齿圆柱齿... 以传动系统中存在裂纹故障的直齿轮为研究对象,综合考虑轮齿接触、弯曲、剪切、径向压缩和弹性变形等因素,提出了一种修正裂纹直齿轮副时变啮合刚度的算法。通过简化齿轮为悬臂梁的方式,分析裂纹的长度、深度、角度等参数对直齿圆柱齿轮啮合刚度的影响,采用MATLAB编程实现了时变啮合刚度的修正计算。研究结果为直齿圆柱齿轮副裂纹失效机理提供了理论基础。 展开更多
关键词 裂纹故障 时变啮合刚度 直齿轮副 势能法
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细高齿齿轮啮合刚度及动态特性研究 被引量：1
9
作者 章翔峰 尚俊 +1 位作者 周建星 费翔 《机械传动》 北大核心 2023年第8期30-35,共6页
为了研究细高齿齿轮的振动特性,以一对标准齿齿轮和细高齿齿轮为对比研究对象,建立直齿轮传动系统平移-扭转动力学模型;采用有限元方法求解细高齿齿轮的时变啮合刚度,分析了负载对刚度的影响规律;通过Newmark-β时间积分法计算齿轮的振... 为了研究细高齿齿轮的振动特性,以一对标准齿齿轮和细高齿齿轮为对比研究对象,建立直齿轮传动系统平移-扭转动力学模型;采用有限元方法求解细高齿齿轮的时变啮合刚度,分析了负载对刚度的影响规律;通过Newmark-β时间积分法计算齿轮的振动响应,对比标准齿齿轮和细高齿齿轮传动系统的轴承动载荷及齿轮啮合激励,求解了不同转速下两对齿轮系统的输入、输出轴承动载荷。结果表明,细高齿齿轮啮合为两齿-三齿交替接触,刚度变化减弱;轴承动载荷波动幅值较标准齿大幅降低,啮合频率及其倍频幅值明显下降,轮齿间啮合力减小。 展开更多
关键词 细高齿 啮合刚度 动态特性 啮合激励
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齿轮啮合刚度建模中齿面摩擦因素影响分析研究
10
作者 张建润 林成 卢熹 《机械制造与自动化》 2023年第4期1-8,共8页
齿轮系统在航空航天、汽车制造、农业机械等领域中应用广泛,能够实现复杂的动力传递与运动控制。齿轮啮合刚度及变化规律对齿轮系统动力学特性有直接影响。齿轮啮合过程中表面摩擦特性是影响齿面啮合刚度的主要因素之一,如何考虑摩擦因... 齿轮系统在航空航天、汽车制造、农业机械等领域中应用广泛,能够实现复杂的动力传递与运动控制。齿轮啮合刚度及变化规律对齿轮系统动力学特性有直接影响。齿轮啮合过程中表面摩擦特性是影响齿面啮合刚度的主要因素之一,如何考虑摩擦因素,合理建立啮合面刚度模型长期以来一直是学术界研究的热点。分析目前主要的统计学模型、数值分析模型、分形接触理论模型的建模方式,为研究齿轮传动动力学建模提供参考。 展开更多
关键词 齿轮啮合 啮合刚度 摩擦因素 建模
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几何偏心下盾构机行星齿轮啮合刚度及动态特性研究
11
作者 何泽银 伍宏健 +1 位作者 王承登 杨震 《中国工程机械学报》 北大核心 2023年第4期371-376,共6页
为研究低速重载盾构机行星齿轮系统几何偏心问题,建立含几何偏心误差的行星齿轮时变啮合刚度解析计算模型,分析几何偏心误差对时变啮合刚度影响规律;综合考虑时变啮合刚度、传递误差、齿侧间隙等因素,建立盾构机行星传动集中质量动力学... 为研究低速重载盾构机行星齿轮系统几何偏心问题,建立含几何偏心误差的行星齿轮时变啮合刚度解析计算模型,分析几何偏心误差对时变啮合刚度影响规律;综合考虑时变啮合刚度、传递误差、齿侧间隙等因素,建立盾构机行星传动集中质量动力学模型,并采用Runge-Kutta法进行求解,分析不同偏心量下行星轮系统位移振动特性。结果表明:偏心误差对啮合刚度的影响呈周期性变化,随偏心量增加,齿轮啮合刚度变化越明显;偏心误差会使各啮合齿对振动幅值显著波动,且仅一处偏心误差存在,则会影响整个系统的啮合刚度与振动响应,随着偏心量增大各齿对振动幅值明显增加。研究结果为盾构机行星齿轮传动设计提供理论参考。 展开更多
关键词 几何偏心误差 时变啮合刚度 振动响应 行星齿轮 盾构机
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基于势能原理的铰接支撑齿条-齿轮时变啮合刚度解析计算 被引量：1
12
作者 唐亮 陈再刚 +1 位作者 杨吉忠 陈志辉 《机械传动》 北大核心 2023年第1期55-61,95,共8页
齿轮齿条传动是一种重要的机械传动方式,其内部时变啮合刚度是一种主要的激励源,对系统振动噪声水平有着重要影响。针对齿轮齿条时变啮合刚度高效、准确的解析计算问题,提出了一种基于势能原理的铰接支撑齿条与齿轮啮合刚度解析计算方法... 齿轮齿条传动是一种重要的机械传动方式,其内部时变啮合刚度是一种主要的激励源,对系统振动噪声水平有着重要影响。针对齿轮齿条时变啮合刚度高效、准确的解析计算问题,提出了一种基于势能原理的铰接支撑齿条与齿轮啮合刚度解析计算方法,计算获得了不同参数下的齿轮齿条时变啮合刚度,并利用有限元法验证了建立的解析计算模型的正确性。同时,利用建立的解析计算方法分析了垂向间隙、压力角、齿条长度等参数对齿轮齿条时变啮合刚度的影响规律。结果表明,建立的解析计算方法能够准确计算齿轮齿条时变啮合刚度,为齿轮齿条传动系统动态特性分析提供了理论支撑。 展开更多
关键词 齿轮齿条 时变啮合刚度 解析计算 有限元分析
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风电行星斜齿轮齿根裂纹对其时变啮合刚度的影响 被引量：1
13
作者 张兆新 穆塔里夫·阿赫迈德 郜凯强 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第4期105-109,共5页
以风电增速斜齿轮行星轮系为研究对象,运用非线性动力学理论和数值分析法计算齿根裂纹故障时斜齿轮副的时变啮合刚度。建立不同程度的齿根裂纹并分析其对斜齿轮时变啮合刚度的影响。经研究斜齿轮齿根裂纹分为贯穿性与非贯穿型,贯穿型裂... 以风电增速斜齿轮行星轮系为研究对象,运用非线性动力学理论和数值分析法计算齿根裂纹故障时斜齿轮副的时变啮合刚度。建立不同程度的齿根裂纹并分析其对斜齿轮时变啮合刚度的影响。经研究斜齿轮齿根裂纹分为贯穿性与非贯穿型,贯穿型裂纹在深度方向上用抛物线形式进行啮合,贯穿整个齿宽;非贯穿型裂纹在深度和齿宽方向上分别用抛物线拟合。共建立二十种不同形状的斜齿轮齿根裂纹。用刚度劣化率定量分析不同程度齿根裂纹对斜齿轮副啮合刚度的影响。分析表明:无裂纹斜齿轮副啮合时,时变啮合刚度是高低循环变化的,在高低变化之间刚度是线性递变。贯穿型裂纹比非贯穿型裂纹啮合刚度劣化更明显,单齿啮合时刚度劣化更为明显。裂纹在深度方向与宽度方向上延长相同百分比时,宽度方向上刚度劣化更明显。 展开更多
关键词 风电斜齿轮 裂纹故障 啮合刚度 抛物线拟合 刚度劣化率
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一次性谐波齿轮的裂纹扩展仿真与啮合刚度研究
14
作者 张钰忻 潘旭东 +2 位作者 李跃峰 王广林 张庆豫 《机械传动》 北大核心 2023年第9期10-17,共8页
将航空航天等领域中使用过一次后不再重复利用的机械设备称为一次性机械。柔轮的失效是影响一次性谐波减速器性能的最主要因素,而啮合刚度的变化又可以反映谐波传动的故障特征。以一次性谐波齿轮为研究对象,从应用环境和结构区分一次性... 将航空航天等领域中使用过一次后不再重复利用的机械设备称为一次性机械。柔轮的失效是影响一次性谐波减速器性能的最主要因素,而啮合刚度的变化又可以反映谐波传动的故障特征。以一次性谐波齿轮为研究对象,从应用环境和结构区分一次性谐波齿轮与常规谐波齿轮,分析了一次性谐波传动中柔轮的裂纹萌生位置;基于扩展有限元法,建立了一次性谐波齿轮传动的损伤模型,观察了柔轮裂纹的扩展路径,并据此建立了一次性谐波齿轮传动的裂纹刚度模型;最后,分析了裂纹对一次性谐波传动啮合刚度的影响。研究结论可为一次性谐波齿轮的故障诊断和寿命预测提供理论支撑。 展开更多
关键词 一次性谐波齿轮 裂纹扩展 啮合刚度 扩展有限元法
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齿面摩擦和几何偏心对含变位直齿轮啮合刚度的影响研究
15
作者 郝壮壮 张庆春 +3 位作者 胡云波 郭宜斌 王东华 李玩幽 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第23期2812-2823,共12页
以含变位的渐开线直齿轮副为研究对象,基于能量法建立了包含非线性赫兹接触刚度、真实的齿廓型线和基体刚度耦合效应的齿轮啮合刚度计算模型。考虑齿轮变位的影响,修正了啮合刚度计算中齿廓型线、基圆半角和齿根圆半角的计算公式;修正... 以含变位的渐开线直齿轮副为研究对象,基于能量法建立了包含非线性赫兹接触刚度、真实的齿廓型线和基体刚度耦合效应的齿轮啮合刚度计算模型。考虑齿轮变位的影响,修正了啮合刚度计算中齿廓型线、基圆半角和齿根圆半角的计算公式;修正了考虑齿面摩擦时的基体耦合刚度模型;推导了考虑几何偏心的齿轮啮合点压力角模型。研究了变位、齿面摩擦和几何偏心对啮合刚度的影响规律。结果表明,变位齿轮副的中心距、啮合刚度幅值、重合度都有着较大变化;由于变位,一对相互啮合的齿轮齿面摩擦力方向改变的时刻不再是发生在单齿啮合区间,进而影响齿轮啮合刚度特征;几何偏心会使啮合刚度峰-峰值增大,同时啮合刚度频域中出现以转频为间隔的边频,当主从动轮都存在偏心时会出现以转频之差为间隔的边频;综合考虑三种因素作用,可显著影响齿轮啮合刚度特性。研究结果为进一步研究变位齿轮动力学提供了参考。 展开更多
关键词 变位齿轮副 啮合刚度 齿面摩擦 几何偏心误差
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真实啮合状态的直齿轮副啮合刚度计算方法
16
作者 李恒 沈云波 +1 位作者 朱育权 朱昭媛 《工具技术》 北大核心 2023年第11期91-96,共6页
为了准确计算直齿轮副在真实啮合状态下的时变啮合刚度,根据齿轮啮合原理和齿轮副啮合刚度的定义,提出通过齿面接触分析(TCA)/承载接触分析(LTCA)计算真实啮合状态下直齿轮副时变啮合刚度的方法。在考虑直齿轮副齿形修形和安装误差的基... 为了准确计算直齿轮副在真实啮合状态下的时变啮合刚度,根据齿轮啮合原理和齿轮副啮合刚度的定义,提出通过齿面接触分析(TCA)/承载接触分析(LTCA)计算真实啮合状态下直齿轮副时变啮合刚度的方法。在考虑直齿轮副齿形修形和安装误差的基础上,构建真实啮合状态下直齿轮副的TCA和LTCA分析模型,采用数学规划与有限元结合的方法获得齿面载荷分布因子和传动误差,通过三次Hermite插值,计算获得一个啮合周期内齿轮副的时变啮合刚度。结果表明,齿廓修形影响直齿轮副啮合刚度的幅值和均值,且随修形量和修形长度的增大而减小。与有限元法计算结果比较相差3.1%,验证了结果的准确性。 展开更多
关键词 直齿轮传动 轮齿修形 TCA/LTCA 时变啮合刚度
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大齿数裂纹直齿轮时变啮合刚度算法研究 被引量：2
17
作者 焦为 徐可君 秦海勤 《机械传动》 北大核心 2023年第6期8-15,共8页
针对齿数大于41的直齿轮,基于切齿几何和齿轮啮合原理,明确渐开线齿廓起点和渐开线与基圆交点的区别,引入过渡曲线参数方程,对基于能量法的时变啮合刚度计算公式进行改进,全面建立了不同裂纹水平的故障轮齿模型。在此基础上,以斜线作为... 针对齿数大于41的直齿轮,基于切齿几何和齿轮啮合原理,明确渐开线齿廓起点和渐开线与基圆交点的区别,引入过渡曲线参数方程,对基于能量法的时变啮合刚度计算公式进行改进,全面建立了不同裂纹水平的故障轮齿模型。在此基础上,以斜线作为有效齿厚削减限制线,使得裂纹轮齿模型更严格、考虑因素更全面。参考有限元法计算结果,分别讨论了模型修正、裂纹程度、有效齿厚削减限制线具体形式等因素对时变啮合刚度的影响。计算结果表明,未修正轮齿模型会导致大齿数裂纹齿轮时变啮合刚度计算结果偏小;啮合刚度降低程度随裂纹水平的增大而不断增加。根据裂纹水平给出了有效齿厚削减限制线的建模建议:当裂纹水平较低时,有效齿厚削减限制线宜采用直线;当裂纹水平较高时,采用直线会产生较大误差;采用斜线不仅便于计算,同时能够满足计算精度需求,具有更强的实用性。 展开更多
关键词 大齿数 齿根裂纹 不同裂纹程度 有效齿厚削减限制线 时变啮合刚度
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考虑齿对耦合的直齿锥齿轮啮合刚度计算方法
18
作者 李菲菲 董惠敏 张楚 《机械传动》 北大核心 2023年第12期53-59,145,共8页
为了解决直齿锥齿轮时变啮合刚度计算效率和准确性问题,提出了一种考虑齿对耦合效应的直齿锥齿轮啮合刚度切片计算方法。基于切片离散方法,将锥齿轮轮齿和轮体分别沿齿宽方向和轴线方向离散为若干宽度相等的薄片,并基于背锥等效原理将... 为了解决直齿锥齿轮时变啮合刚度计算效率和准确性问题,提出了一种考虑齿对耦合效应的直齿锥齿轮啮合刚度切片计算方法。基于切片离散方法,将锥齿轮轮齿和轮体分别沿齿宽方向和轴线方向离散为若干宽度相等的薄片,并基于背锥等效原理将薄片展开,当薄片宽度足够小时,锥齿轮可近似为一系列直齿圆柱齿轮,可通过能量法计算各薄片啮合刚度;为考虑多齿啮合时齿对间耦合效应,在双齿啮合刚度计算中引入轮体刚度修正系数,减少了双齿啮合刚度计算误差;建立误差状态下锥齿轮啮合刚度模型,计算了理想和装配误差条件下直齿锥齿轮啮合刚度、各薄片中心点角位移与齿面载荷分布;最后,通过与有限元计算结果对比,验证了本文方法的准确性和高效性。 展开更多
关键词 直齿锥齿轮 时变啮合刚度 切片方法 齿对耦合 装配误差
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斜齿轮啮合刚度改进算法及其影响因素分析 被引量：1
19
作者 刘子谦 孙宇 +3 位作者 周朝东 姜艳军 冯楠 赵林燕 《机械传动》 北大核心 2023年第3期39-48,共10页
在势能法的基础上,提出了一种斜齿轮啮合刚度修正算法。该方法考虑了齿轮真实加工时产生的齿根过渡曲线,齿根过渡曲线是刀具展成运动时齿顶尖角所形成的轨迹线,且齿根过渡曲线与渐开线的交点为渐开线的起始点。在刚度计算时,齿根到渐开... 在势能法的基础上,提出了一种斜齿轮啮合刚度修正算法。该方法考虑了齿轮真实加工时产生的齿根过渡曲线,齿根过渡曲线是刀具展成运动时齿顶尖角所形成的轨迹线,且齿根过渡曲线与渐开线的交点为渐开线的起始点。在刚度计算时,齿根到渐开线起始点用齿根过渡曲线方程来计算,渐开线起始点到齿顶用渐开线方程来计算,运用该方法计算的啮合刚度与实际更加接近。通过与有限元法的对比,验证了该修正算法的准确性,提升了斜齿轮啮合刚度的计算精度。基于该方法,分析了渐开线形状、啮合位置以及重合度对斜齿轮啮合刚度以及传递误差的影响。结果表明,当压力角增大时,渐开线曲率半径会变大,从而提高了齿轮的端面刚度;同时,端面重合度会先增大后减小,在端面刚度与端面重合度的综合影响下,平均啮合刚度与端面重合度变化趋势相同;当啮合位置更靠近节点时,啮合刚度会提高;增加重合度会使平均刚度增加,并使传递误差峰峰值趋势整体下降;但当重合度接近0.5的奇数倍时,传递误差峰峰值会出现极大值。 展开更多
关键词 齿根过渡曲线 势能法 斜齿轮 啮合刚度 重合度
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