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渐开线与圆弧圆柱齿轮两个载荷系数的比较

渐开线与圆弧圆柱齿轮两个载荷系数的比较罗立凤,胡宗武(机械工程系)摘要本文对渐开线圆柱齿轮与圆弧圆柱齿轮的两个载荷系数─—载荷分配系数与载荷分布系数的意义和影响因素进行了详细分析和比较,指出了这两种齿轮传动中的强度计算和误差控制的不同之处.关键词齿轮传动,误差,载荷分配系数,载荷分布系数中国法分类号TH132.4160引言齿轮传动中由于原动机和工作机的工作状态(平稳、振动、冲击等)及传动系统(齿轮、轴和轴承等)的制造误差、安装误差和弹性变形等,在轮齿上会产生附加载荷,因此在轮齿上的实际载荷要大于根据齿轮传递的额定功率(或转矩)计算的、作用在轮齿上的名义载荷.在齿轮强度计算中常用4个载荷系数来考虑这种附加载荷.本文将对渐开线与圆弧圆柱齿轮传动中的载荷分配系数和载荷分布系数的差别及其影响因素进行分析和比较.1载荷分配系数圆弧齿轮的载荷分配系数与渐开线齿轮的载荷分配系数的意义有很大的差别.对于渐开线齿轮来说,由于它在理想啮合状态下整个...  (本文共4页) 阅读全文>>

《机械工程学报》1999年05期
机械工程学报

双圆弧圆柱齿轮传动系统的振动分析

0 前言随着现代机械向高速、重载方向发展,双圆弧齿轮在传动过程中所产生的振动、噪声等动力学行为已成为制约其进一步发展的主要障碍之一。而目前有关双圆弧齿轮传动系统的多自由度振动分析的研究成果,公开报道的为数甚少。因此,开展这方面的理论和试验研究工作是很有必要的。提出并建立了双圆弧齿轮传动系统的多自由度动力学模型和相应的运动微分方程组,通过实例求解了振动响应,并把理论计算结果和试验结果进行了对照,为进行双圆弧齿轮传动的动态设计提供了依据。1 双圆弧齿轮传动系统的动力学模型和运动微分方程  双圆弧圆柱齿轮传动有两条与传动轴线平行的啮合线,即凸齿啮合线TT和凹齿啮合线AA分布于节线PP两侧,并与节线共存于力作用平面内。其简化的动力学模型如图1。在图1中建立坐标系,原点O1、O2分别位于理想安装下主、从动齿轮的质心。x1、x2轴垂直于力作用平面,y1、y2轴平行于力作用平面,而z1、z2轴则与各自回转轴线重合。在一个空间直角坐标系(Oj—...  (本文共5页) 阅读全文>>

《石油矿场机械》1988年02期
石油矿场机械

圆弧圆柱齿轮传动承载能力计算方法的探讨

圆弧齿轮的失效,主要是齿面点蚀和轮齿的折断,所以它的承载能力计算仍然是指齿面接触强度和齿根的弯曲强度。但是,它和渐开线齿轮相比较,在理论分析、试验研究和工业性实践等方面都是远远不够的。为了促进这方面的研究,本文给出了下述的计算公式,以供讨论。一、齿面接触疲劳强度计算 计算圆弧圆柱齿轮接触强度的目的是为了防止齿面疲劳点蚀,目前无论哪一种理论或假说,都不能令人满意地解释当存在油膜时发生于接触区的所有现象。因此,轮齿工作表面的强度计算,仍然以赫芝接触应力为基本出发点,其简化后的数学模型如图l所示。 对于钢铁制齿(Y,:Y:=O.3),其接触应力为:图l 赫乏接触模型a删·418√等 (1)式中 Fn——作用在齿面上的法向力, 除去(N) c【——名义接触点处的压力角,按基 准齿形取值 8——齿轮节圆螺旋角 T-——作用于小齿轮上的扭矩, N·mlTl d l——小齿轮节圆直径,d 1=ITlnZ} cosD (ram) pn——诱导曲...  (本文共7页) 阅读全文>>

天津工业大学
天津工业大学

双圆弧圆柱齿轮传动接触分析研究

双圆弧圆柱齿轮具有接触承载能力强、传动平稳、加工方便等诸多优点,现已广泛应用在矿山、冶金等重载领域。双圆弧圆柱齿轮传动过程中啮合特性非常复杂,轮齿接触状态对齿轮啮合和动力学性能影响很大,所以对双圆弧圆柱齿轮啮合关系及接触性能研究既有理论意义又有重大的实用价值。本文以GB/T12759-1991型双圆弧圆柱为研究对象,研究双圆弧圆柱齿轮啮合传动的接触特性。以圆弧齿轮啮合原理、微分几何学、弹性力学为理论基础,结合双圆弧圆柱齿轮几何特点和啮合特性,并利用Pro/E、ANSYS、MATLAB、 ADAMS进行分析计算与仿真。从齿轮传动静力学、动力学逐步进行深入研究。论文的主要工作有:(1)理论分析双圆弧圆柱齿轮跑合前的齿廓方程,介绍双圆弧圆柱齿轮的啮合特性,计算了啮合刚度、接触应力。在Pro/E中根据齿面方程,编写建模程序,精确参数化建成双圆弧圆柱齿轮的三维模型。(2)在ANSYS/Workbench静态分析模块下,研究双圆弧圆柱齿轮传...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

《华中农业大学学报》2004年03期
华中农业大学学报

圆弧圆柱齿轮实体造型和有限元分析

圆弧齿轮 ,特别是双圆弧齿轮 ,因其制造工艺简单、成本低 ,而且承载能力比渐开线齿轮高 ,目前已大量应用于冶金、矿山、石油、化工、煤炭、电力和建筑等行业的各种机械设备上。采用渗氮处理的硬齿面双圆弧齿轮的线速度可达 1 2 0m/s,其性能与磨齿的渐开线齿轮相当。在低速重载圆弧齿轮传动中采用模数达到 30mm ,功率达到 630 0kW[1 ] 。圆弧齿轮具有齿面接触强度高 ,跑合性能良好 ,齿面间容易建立动态油膜 ,没有根切现象等优点 ,但齿面接触迹位置易受中心距和切深变动量的影响 ,因只有纵向重合度 ,轴向齿距偏差会产生啮入和啮出冲击。为了能在设计的初始阶段准确获得齿轮的物理性能和强度性能 ,并对设计做出快速的评估和及时的更改 ,寻找一种快捷有效的圆弧齿轮性能分析方法有着重要的现实意义。前人已对Sy1 40型组合式变速器齿轮进行了有限元分析[2 ] ;对斜齿轮进行了造型和有限元分析[3] ;对曲齿锥齿轮进行了实体造型和有限元分...  (本文共3页) 阅读全文>>

宁夏大学
宁夏大学

多圆弧圆柱齿轮的动态特性研究

齿轮系统动态特性的主要研究内容是固有特性、动态响应、动力稳定性及系统参数对齿轮系统动态特性的影响。圆弧齿轮是点啮合制齿轮,作为一种新兴的齿轮,有着广泛的应用前景。自圆弧齿轮提出以来,在加工,制造,啮合理论,啮合特性,齿形设计等方面都取得了大量的研究成果。目前,双圆弧圆柱齿轮在动态特性研究成果不是很多,对于多圆弧圆柱齿轮,随着单个轮齿啮合点数的增多,多圆弧齿轮在传动平稳性、振动噪音等方面的机理(规律)还没有研究提及。本文针对圆弧齿轮齿轮副非线性振动问题展开研究,综合分析了时变啮合刚度和误差激励对齿轮系统振动的影响,并分析了双圆弧圆柱齿轮在动态特性方面,与四圆弧圆柱齿轮之间的差异。由于齿轮时变啮合刚度对齿轮传动系统的激励作用及其动态特性的重要影响,本文首先研究了齿轮的时变啮合刚度的变化。分析了多圆弧齿轮的啮合特性,运用有限元弹性接触分析方法,建立了圆弧圆柱齿轮轮齿啮合的弹性接触有限元模型,计算了齿轮副时变啮合刚度。在进行圆弧齿轮副非...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>