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剃齿啮合的接触特性分析及中凹误差形成机理研究 被引量：4
1
作者 蔡安江 刘磊 +3 位作者 李玲 张华 杨选文 郑涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期68-74,86,共8页
探索剃齿过程中接触特性对齿形中凹误差的影响规律,对研究中凹误差形成机理具有重要的理论和实际意义。基于弹塑性理论和齿面承载接触分析技术(Loaded Tooth Contact Analysis,LTCA),构建力学模型分析不同载荷条件下剃齿啮合接触特性,... 探索剃齿过程中接触特性对齿形中凹误差的影响规律,对研究中凹误差形成机理具有重要的理论和实际意义。基于弹塑性理论和齿面承载接触分析技术(Loaded Tooth Contact Analysis,LTCA),构建力学模型分析不同载荷条件下剃齿啮合接触特性,阐述了中凹误差形成机理。应用有限元法明确了不同载荷条件下的齿面接触应力及齿廓弹塑性变形区域的划分,并与剃齿试验相比较。结果表明:随着载荷的增加齿廓上塑性变形区域随非线性增大;齿根部位较之齿顶所受的应力和变形量更大,峰值出现在节圆附近的中部位置,该区域最易出现塑性变形,同时随着剃齿低周啮合,塑性变形量不断累积,齿形误差复映,最终会在齿廓上出现明显的中凹误差现象;有限元仿真的接触应力和弹塑性区域划分结果可靠,试验验证理论分析及研究结论正确。 展开更多
关键词 剃齿 中凹误差 弹塑性变形 齿面承载接触分析 有限元法
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直纹面面齿轮共轭小齿轮的滚齿加工研究
2
作者 彭先龙 吴易凯 +2 位作者 胡锡文 徐磊 刘忠亮 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期160-169,共10页
针对直纹面面齿轮与圆柱齿轮不满足共轭关系而限制其在小传动比应用场合的情况,提出与直纹面面齿轮共轭的小齿轮及其滚齿加工方法。首先建立了直纹面面齿轮及其共轭小齿轮的齿面方程,获得共轭小齿轮相比圆柱齿轮的齿面偏差形貌;随后推... 针对直纹面面齿轮与圆柱齿轮不满足共轭关系而限制其在小传动比应用场合的情况,提出与直纹面面齿轮共轭的小齿轮及其滚齿加工方法。首先建立了直纹面面齿轮及其共轭小齿轮的齿面方程,获得共轭小齿轮相比圆柱齿轮的齿面偏差形貌;随后推导了阿基米德齿轮滚刀的齿面方程,并根据滚齿加工运动坐标系和啮合原理建立了圆柱齿轮的数学模型;在滚齿加工圆柱齿轮的运动基础上,通过增加滚刀的径向移动和工件的附加转动使滚刀切削刃逼近共轭齿面,附加运动由泰勒多项式表示,通过建立敏感矩阵方程并采用奇异值分解法迭代求解方程获得附加数控运动多项式系数,最后获得数控加工齿面;为评价直纹面面齿轮副的传动性能,进行了齿面承载接触分析,并与传统面齿轮-圆柱齿轮副进行了对比。研究结果表明:相同参数下,直纹面面齿轮副与传统面齿轮副的承载性能基本相同,完全能够代替传统面齿轮副传动;数值算例和仿真加工对该方法的验证表明,其数值算例误差不超过1μm,仿真结果误差不超过6μm,证明了该方法的可行性和准确性。 展开更多
关键词 直纹面 共轭小齿轮 齿面偏差 敏感矩阵 滚齿加工 齿面承载接触分析
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混合弹流润滑修形斜齿轮齿面摩擦功率损耗 被引量：5
3
作者 张西金 方宗德 +1 位作者 郭芳 杨涛 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期11-17,共7页
针对斜齿轮修形设计中齿面摩擦功率损耗的问题,研究了斜齿轮齿廓修形、齿向修形和拓扑修形方法,基于齿轮接触分析和齿面承载接触分析提出了修形齿轮齿面摩擦功率损耗及混合弹流润滑条件下修形齿轮摩擦系数计算方法。对齿廓修形、齿向修... 针对斜齿轮修形设计中齿面摩擦功率损耗的问题,研究了斜齿轮齿廓修形、齿向修形和拓扑修形方法,基于齿轮接触分析和齿面承载接触分析提出了修形齿轮齿面摩擦功率损耗及混合弹流润滑条件下修形齿轮摩擦系数计算方法。对齿廓修形、齿向修形及拓扑修形斜齿轮修形参数与齿面摩擦功率损耗的关系进行了仿真,结果表明:对于齿廓修形,修形量对功率耗损影响较小,而且齿廓修形功率耗损波动较小,对传动有利;对于齿向四阶修形曲线,修形长度变化对功率损耗影响较大,而且齿向修形长度增大后功率耗损波动增大,对传动不利;与单纯齿向修形相比,修形长度较大时拓扑修形下功率损耗波动量减小,对传动有利。 展开更多
关键词 斜齿轮 修形 齿面承载接触分析 混合弹流润滑 功率损耗
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采用曲面综合法的复杂齿面微分修形与拓扑结构设计 被引量：2
4
作者 魏冰阳 古德万 +1 位作者 曹雪梅 杨建军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1261-1267,1279,共8页
针对高减比准双曲面(HRH)齿轮空间曲面极端扭转、曲率修正难度大的问题,提出了刀具双向修形点接触齿面修正方法。利用ease-off曲面综合法、齿面微分修形、拓扑结构精益化设计,实现了点接触齿面啮合质量的精确控制。建立了曲面综合法齿... 针对高减比准双曲面(HRH)齿轮空间曲面极端扭转、曲率修正难度大的问题,提出了刀具双向修形点接触齿面修正方法。利用ease-off曲面综合法、齿面微分修形、拓扑结构精益化设计,实现了点接触齿面啮合质量的精确控制。建立了曲面综合法齿面微分精益化设计计算流程,给出了轻修形、内对角重修形、内对角轻修形三种拓扑结构设计形式;利用齿面承载接触分析(LTCA)方法,对比了上述三种形式的齿面啮合刚度、传动误差及载荷分布特性,其中内对角轻修形方式的接触性能最好。进行了HRH齿轮动态啮合性能试验,齿面接触斑点检验了点接触齿面ease-off梯度特征。研究结果表明,实测振动特性变化规律与啮合刚度、承载传动误差(LTE)理论仿真分析一致。齿轮在较宽转速与载荷范围运转平稳,验证了所设计HRH齿轮的齿形关系正确,微分精益化修形控制良好。 展开更多
关键词 高减比准双曲面齿轮 微分几何 拓扑修形 齿面承载接触分析
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轴线角误差的斜齿轮拓扑修形及仿真 被引量：2
5
作者 张西金 贾超 +2 位作者 候祥颖 郭芳 翟佳 《西安工业大学学报》 CAS 2018年第1期28-34,共7页
为了改善齿轮副轴线角误差对其传动性能的影响,文中提出了轴线角误差的斜齿轮拓扑修形新方案,用圆弧齿廓刀具展成加工齿轮,齿向采用高阶非对称鼓形修形.利用齿轮啮合原理、齿面接触分析和齿面承载接触分析技术,研究了齿向不对称修形参数... 为了改善齿轮副轴线角误差对其传动性能的影响,文中提出了轴线角误差的斜齿轮拓扑修形新方案,用圆弧齿廓刀具展成加工齿轮,齿向采用高阶非对称鼓形修形.利用齿轮啮合原理、齿面接触分析和齿面承载接触分析技术,研究了齿向不对称修形参数(两侧最大修形量和最大修形长度)对承载传动误差的影响,设计了合理的不对称修形参数.仿真结果表明当轴线角误差γ_1为0.05′时采用最大修形长度不对称的设计承载传动误差最大波动量减少了42.85%,提高了齿轮传动性能;当轴线角误差γ_2为0.05′时采用最大修形量不对称的设计承载传动误差最大波动量减少了53.47%,提高了齿轮传动性能. 展开更多
关键词 斜齿轮 拓扑修形 齿面承载接触分析 承载传动误差 轴线角
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含安装误差的鼓形齿轮承载接触分析 被引量：4
6
作者 吕宏展 王羽达 王君政 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期126-133,共8页
基于齿轮范成原理,建立修形后直齿的鼓形面数学模型,并根据齿轮接触分析(Tooth contact analysis,TCA)结果进行齿面接触线上接触点的离散。基于Weber能量法,求解齿间载荷分布,并利用线性规划法,求解齿向载荷分布。在得出齿面的实际载荷... 基于齿轮范成原理,建立修形后直齿的鼓形面数学模型,并根据齿轮接触分析(Tooth contact analysis,TCA)结果进行齿面接触线上接触点的离散。基于Weber能量法,求解齿间载荷分布,并利用线性规划法,求解齿向载荷分布。在得出齿面的实际载荷分布后,建立鼓形齿面的圆柱体模型。利用赫兹原理,对含安装误差的鼓形齿面进行齿面接触应力分布求解。分析结果发现垂直平面误差较轴平面误差对接触应力分布影响更大,起鼓修形后齿面载荷分布虽然得到明显改善,但接触应力值会有所增大。接触应力分布结果与有限元方法结果规律相一致,证明了该方法的合理性,为齿轮承载接触分析(Loaded tooth contact analysis,LTCA)提供了新的简便方法。 展开更多
关键词 接触应力 鼓形齿轮 安装误差 齿面载荷分布 齿面承载接触分析
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