齒根
- 齒根裂紋擴(kuò)展對(duì)輪齒時(shí)變嚙合剛度變化關(guān)系的分析
點(diǎn)蝕、輪齒磨損、齒根裂紋和齒面膠合等故障現(xiàn)象[3-5]。在上述齒輪故障中，輪齒的齒根裂紋占據(jù)40%的比重，其是齒輪故障的主要表現(xiàn)形式[6-7]。當(dāng)輪齒故障發(fā)生時(shí)，輕則導(dǎo)致停機(jī)，影響生產(chǎn)效率，重則引起重大經(jīng)濟(jì)損失，甚至是出現(xiàn)人身傷亡等重大事故[8-9]。當(dāng)齒根裂紋產(chǎn)生后，新裂紋會(huì)進(jìn)一步延伸或擴(kuò)展，將會(huì)導(dǎo)致輪齒斷裂。根據(jù)不同狀態(tài)的齒根裂紋對(duì)齒輪的嚙合剛度帶來(lái)較大影響，使齒輪系統(tǒng)的傳動(dòng)特性和傳動(dòng)效率大為降低。另外，齒根裂紋還會(huì)引起傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)，惡化機(jī)械設(shè)備的運(yùn)
科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2024年1期2024-01-08
- 齒根等效應(yīng)力的對(duì)比計(jì)算
何中石，孟令寬齒根等效應(yīng)力的對(duì)比計(jì)算何中石，孟令寬（湖南湘電動(dòng)力有限公司，湖南湘潭 411101）目前設(shè)計(jì)一般的齒輪傳動(dòng)時(shí)，通常只按保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度以及保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度兩準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算。由實(shí)踐得知，對(duì)于齒面硬度很高，齒芯強(qiáng)度又低的齒輪或材質(zhì)較脆的齒輪，通常則以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度為主。本文針對(duì)一對(duì)齒輪副的齒根等效應(yīng)力先后采用仿真分析計(jì)算方法；第四強(qiáng)度理論計(jì)算方法；齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的經(jīng)典計(jì)算方法來(lái)計(jì)算齒根等效應(yīng)力。發(fā)現(xiàn)在本文所設(shè)置的載荷條件下，仿真分析
船電技術(shù) 2023年8期2023-08-25
- 低碳合金鋼18CrNiMo7-6齒輪彎曲疲勞試驗(yàn)研究與誤差分析
齒近似懸臂梁，其齒根部位受到較大的彎曲應(yīng)力，在循環(huán)載荷下產(chǎn)生疲勞裂紋，最終引起輪齒彎曲疲勞失效。隨著工程技術(shù)不斷發(fā)展，彎曲疲勞強(qiáng)度成為齒輪功率密度和可靠性提升的重要限制因素，且彎曲疲勞失效比齒面失效更具危險(xiǎn)性[2]。國(guó)內(nèi)外已開(kāi)展了大量齒輪彎曲疲勞性能研究。Hong等[3]為研究全釋放和全反轉(zhuǎn)兩種載荷條件下齒輪的高周彎曲疲勞性能，基于傳統(tǒng)接觸疲勞試驗(yàn)機(jī)自主研發(fā)了可施加全釋放和全反轉(zhuǎn)兩種載荷的試驗(yàn)機(jī)，并開(kāi)發(fā)了試驗(yàn)終止的自適應(yīng)診斷方法，通過(guò)疲勞試驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的
重慶大學(xué)學(xué)報(bào) 2023年1期2023-02-13
- 滾齒漸開(kāi)線(xiàn)起始點(diǎn)計(jì)算方法研究
強(qiáng)度有直接影響的齒根圓角大小關(guān)注較少，只有合理可控的齒根圓角大小才能保證有效的彎曲強(qiáng)度[3]。本文對(duì)圓角大小、齒根過(guò)渡曲線(xiàn)進(jìn)行簡(jiǎn)述，并給出漸開(kāi)線(xiàn)起始點(diǎn)的計(jì)算方法。1 滾齒的加工過(guò)程齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中需要有一定的承載力和耐磨性，因此齒輪具有芯部韌而齒面硬的特點(diǎn)，在齒輪制造工藝過(guò)程中，一般采用滾齒粗加工預(yù)切、熱處理、磨齒精加工。滾齒后的齒面與設(shè)計(jì)要求漸開(kāi)線(xiàn)齒形的交點(diǎn)就是漸開(kāi)線(xiàn)的起始點(diǎn)，也是滾刀能夠?qū)崿F(xiàn)齒輪展長(zhǎng)最遠(yuǎn)點(diǎn)。在滾齒加工過(guò)程中，滾刀的旋轉(zhuǎn)為主切削運(yùn)動(dòng)，滾刀
機(jī)械工程師 2022年10期2022-11-17
- 18CrNiMo7-6鋼滲碳淬火齒輪不同噴丸處理后的齒根表層應(yīng)力分布
殘余拉應(yīng)力對(duì)齒輪齒根的彎曲疲勞性能是有害的，而表面殘余壓應(yīng)力對(duì)提高齒輪齒根的彎曲疲勞壽命十分有利。金屬材料在滲碳淬火后進(jìn)行噴丸處理，材料表面經(jīng)過(guò)高速鋼丸的撞擊，引起材料表層發(fā)生塑性變形，達(dá)到對(duì)金屬材料的組織強(qiáng)化和應(yīng)力強(qiáng)化，使金屬材料表層存在殘余壓應(yīng)力[5]。本文以18CrNiMo7-6鋼滲碳淬火齒輪為研究對(duì)象，對(duì)18CrNiMo7-6鋼齒輪經(jīng)不同噴丸處理后的齒根表層進(jìn)行應(yīng)力測(cè)試及應(yīng)力分布研究。1 試驗(yàn)參數(shù)與方法1.1 零件參數(shù)本試驗(yàn)對(duì)18CrNiMo7-6
金屬熱處理 2022年10期2022-10-25
- 滾齒加工平齒根倒錐齒的程序調(diào)試分析
領(lǐng)域，一般分為斜齒根倒錐齒和平齒根倒錐齒兩種。前者對(duì)滾刀設(shè)計(jì)及程序調(diào)試要求相對(duì)簡(jiǎn)單，而后者則要求采用不等距滾刀，其滾齒程序在調(diào)試過(guò)程中相對(duì)較復(fù)雜。本文分析了采用不等距滾刀加工平齒根倒錐齒時(shí)程序調(diào)試注意事項(xiàng)以及應(yīng)對(duì)措施，以此提高現(xiàn)場(chǎng)換產(chǎn)速度，減少?gòu)U品，降低成本。2 斜齒根倒錐齒結(jié)構(gòu)及加工程序分析如圖1所示，B為齒寬，ah為根錐角，dH為齒根半徑深度差(齒根高度差)，as為齒側(cè)椎角，dS為單邊齒厚差(大端和小端的齒厚差)，其中，dH=Btanah，dS=Bta
工具技術(shù) 2022年8期2022-10-13
- HB 與ISO標(biāo)準(zhǔn)中錐齒輪輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)比較
式之一。當(dāng)輪齒的齒根應(yīng)力大于材料彎曲疲勞極限時(shí)，在齒根過(guò)渡曲線(xiàn)處出現(xiàn)疲勞裂紋，在載荷的重復(fù)作用下，疲勞裂紋擴(kuò)展以致斷齒。從斷齒的形式來(lái)看，有單齒折斷、多齒折斷和局部折斷。輪齒折斷將直接導(dǎo)致傳動(dòng)功能失效和發(fā)動(dòng)機(jī)故障。針對(duì)錐齒輪輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度評(píng)估，多個(gè)國(guó)家都頒布并實(shí)施了評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。其中，普遍采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織頒布的ISO標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)齒輪制造協(xié)會(huì)頒布的AGMA標(biāo)準(zhǔn)。1985年，中國(guó)頒布了HB（航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)），其內(nèi)容主要參照ISO標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合中國(guó)當(dāng)時(shí)技術(shù)能力對(duì)引入的
航空發(fā)動(dòng)機(jī) 2022年3期2022-10-13
- 重載齒輪齒條齒形設(shè)計(jì)與齒根應(yīng)力計(jì)算方法研究
是通過(guò)有限元計(jì)算齒根應(yīng)力，如果強(qiáng)度計(jì)算不通過(guò)，重新進(jìn)行齒形設(shè)計(jì)，再建模，再進(jìn)行有限元分析計(jì)算，設(shè)計(jì)過(guò)程很繁瑣。本文研究齒形各參數(shù)對(duì)齒根應(yīng)力及耐磨性的影響，導(dǎo)出齒形設(shè)計(jì)的計(jì)算公式，并針對(duì)齒形推導(dǎo)齒根應(yīng)力的快捷計(jì)算方法。下列內(nèi)容中的齒輪齒條指的都是重載大模數(shù)的齒輪齒條。1 齒輪齒條的齒形設(shè)計(jì)大模數(shù)齒輪齒條不適于采用通常的滾、插加工方法。對(duì)于小齒輪往往是根據(jù)齒形設(shè)計(jì)銑削加工工藝，對(duì)于齒條則根據(jù)齒形采取數(shù)控切割或鑄造而成。為了便于制造，在礦用大型挖掘設(shè)備上推壓齒輪
機(jī)械工程師 2022年9期2022-09-08
- 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪齒根過(guò)渡曲線(xiàn)與齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的研究*
制造偏差，然而對(duì)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度和齒輪承載能力有直接影響的齒根過(guò)渡曲線(xiàn)的形狀及參數(shù)關(guān)注較少，只有合理可控齒根過(guò)渡曲線(xiàn)才能保證有效齒輪強(qiáng)度。因此，了解齒根過(guò)渡曲線(xiàn)的成形原理及影響因素，有助于掌握齒輪的齒廓齒形，找到控制過(guò)渡曲線(xiàn)的途徑，從而易于齒輪滾刀設(shè)計(jì)，并且為齒輪結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析及模型構(gòu)建提供必要信息[1]。1 漸開(kāi)線(xiàn)齒根過(guò)渡曲線(xiàn)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪齒根過(guò)渡曲線(xiàn)是指連接漸開(kāi)線(xiàn)起始點(diǎn)到齒根圓之間的曲線(xiàn)(圖1)。齒根過(guò)渡曲線(xiàn)與齒輪加工方式和加工刀具密切聯(lián)系。齒輪加工方式不同
現(xiàn)代機(jī)械 2022年4期2022-09-05
- 電動(dòng)車(chē)減速器齒輪疲勞斷裂分析與改進(jìn)
二級(jí)主動(dòng)齒輪發(fā)生齒根斷裂(見(jiàn)圖1)。為分析齒根斷裂原因，對(duì)齒輪進(jìn)行有限元建模，基于載荷譜對(duì)齒輪進(jìn)行應(yīng)力分析，對(duì)比不同嚙合位置齒輪齒根應(yīng)力的差異。根據(jù)齒輪材料的-曲線(xiàn)，用疲勞損傷累計(jì)理論對(duì)齒輪齒根進(jìn)行疲勞損傷分析，找到齒根斷裂原因，并提出改進(jìn)建議，最終解決齒根斷裂問(wèn)題。圖1 二級(jí)主動(dòng)齒輪齒根斷裂1 齒輪應(yīng)力分析1.1 有限元建模減速器齒輪系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2，一級(jí)主動(dòng)齒輪1與輸入軸2為一體，一級(jí)從動(dòng)齒輪3通過(guò)花鍵與中間軸5連接，中間軸5與二級(jí)主動(dòng)齒輪4為一體，二級(jí)
計(jì)算機(jī)輔助工程 2022年2期2022-06-29
- 材料彈性影響的塑料齒輪齒根應(yīng)力仿真分析?
行核算。對(duì)于齒輪齒根應(yīng)力計(jì)算方法，最早于1893年，Lewis［1］將輪齒視為懸臂梁，以此為基礎(chǔ)計(jì)算齒根應(yīng)力值。此后，基于Lewis懸臂梁理論的齒輪齒根應(yīng)力計(jì)算方法被多數(shù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)采用。現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)［2～4］的齒輪齒根應(yīng)力計(jì)算里，應(yīng)力值取決于齒輪的齒形、結(jié)構(gòu)參數(shù)、工況條件，與材料屬性無(wú)關(guān)。但在文獻(xiàn)［5］里，D Walton闡述了非金屬齒輪由于彈性模量小，在變形影響下會(huì)導(dǎo)致齒輪實(shí)際重合度增大的可能性；在文獻(xiàn)［6］與［7］中，Christian Hasl與Jabbo
艦船電子工程 2022年2期2022-03-14
- 自升式平臺(tái)齒輪齒條的齒面磨損及仿真分析
大安全事故，齒輪齒根彎曲強(qiáng)度成為自升式平臺(tái)研究重點(diǎn)。根據(jù)中國(guó)船級(jí)社(china classification society, CCS)《海上移動(dòng)平臺(tái)入級(jí)規(guī)范》[2]規(guī)定，在靜態(tài)或動(dòng)態(tài)負(fù)荷條件下齒根彎曲應(yīng)力安全系數(shù)和齒面接觸應(yīng)力安全系數(shù)分別為1.5和1.0，且齒根部位有無(wú)裂紋是平臺(tái)運(yùn)行維護(hù)時(shí)的重點(diǎn)檢驗(yàn)項(xiàng)目。針對(duì)自升式平臺(tái)齒輪齒條升降系統(tǒng)齒根彎曲強(qiáng)度問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了大量研究。曹宇光、張卿等[3-5]利用有限元分析軟件分析了自升式平臺(tái)齒輪齒條在不同嚙合位置
數(shù)字制造科學(xué) 2021年4期2021-12-25
- 不同裂紋故障下錐齒輪行波共振瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)特性研究*
全運(yùn)行。目前，含齒根裂紋故障的齒輪在行波共振狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)問(wèn)題還不清楚。因此，闡明故障齒輪行波共振狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)特性規(guī)律具有重要意義。近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)故障齒輪動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了研究與分析。Zhou等[1]對(duì)含裂紋的多自由度模型進(jìn)行了振動(dòng)分析。唐增寶等[2]建立了齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)數(shù)學(xué)模型，并利用模態(tài)分析法與狀態(tài)空間法相結(jié)合的方法進(jìn)行了求解。郭偉超[3]研究了錐齒輪的動(dòng)力學(xué)特性。盧艷輝等[4]研究了齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性并展開(kāi)了相應(yīng)的試驗(yàn)探
科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2021年36期2021-12-11
- 不同工況下機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)裝置行星齒輪系統(tǒng)瞬態(tài)溫度場(chǎng)
輪轂內(nèi)壁，t1為齒根圓面，t2為齒上壁。圖1 單齒傳熱模型Fig.1 Single tooth heat transfer model在圖1的單齒導(dǎo)熱計(jì)算區(qū)域，非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)還應(yīng)該滿(mǎn)足以下邊界條件與初始條件：1)嚙合面(N區(qū))，其邊界條件由(3)式給出：(3)2)齒輪側(cè)，即圖1中的邊界S，其邊界條件由(4)式給出：(4)3)齒頂面，即圖1中的邊界t2，其邊界條件由(5)式?jīng)Q定：(5)4)非嚙合齒面，即圖1中的邊界t1，其邊界條件由(6)式?jīng)Q定：(6)5)邊界
兵工學(xué)報(bào) 2021年10期2021-11-15
- 滾壓成形外花鍵過(guò)渡齒根的CAE分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)
壓成形外花鍵過(guò)渡齒根的CAE分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)孟祥剛 Meng Xianggang（上海納鐵福傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司，上海 201315）對(duì)滾壓成形的外花鍵軸過(guò)渡段齒根在受扭矩作用下破壞的斷裂截面進(jìn)行分析，指出裂紋由齒根圓弧過(guò)渡段的應(yīng)力超過(guò)需要Mises應(yīng)力引發(fā)，并提出了花鍵齒根過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案。通過(guò)建立內(nèi)外花鍵接觸傳力的有限元模型，對(duì)改進(jìn)前后的齒根Mises應(yīng)力分布進(jìn)行CAE計(jì)算，計(jì)算結(jié)果顯示，改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)可以顯著降低齒根過(guò)渡段的應(yīng)力，有效提升花鍵軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度
北京汽車(chē) 2021年1期2021-03-05
- 齒側(cè)間隙優(yōu)化的雙圓弧諧波齒輪傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析*
特性，具體為柔輪齒根處應(yīng)力、應(yīng)變及其角速度變化規(guī)律。1 諧波齒輪齒廓優(yōu)化建模柔輪中線(xiàn)的變形規(guī)律將直接影響諧波齒輪的傳動(dòng)性能，因而，研究剛輪和柔輪輪齒間的嚙合運(yùn)動(dòng)，即研究柔輪齒廓和柔輪中線(xiàn)變形規(guī)律從而確定剛輪齒廓的過(guò)程。1.1 柔輪齒廓數(shù)學(xué)模型圖1 柔輪公切線(xiàn)雙圓弧齒廓表1 柔輪齒廓主要參數(shù)表(1)(2)右側(cè)直線(xiàn)BC段方程:rBC=[ρa(bǔ)cosδ+xM+(s-l1)sinδ,ρa(bǔ)sinδ+yM-(s-l1)cosδ,1]。(3)nBC=[-cosδ,-sin
西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年6期2021-02-11
- 上傳主動(dòng)錐齒輪斷裂分析
，對(duì)齒輪的齒厚及齒根進(jìn)行測(cè)量，并結(jié)合有限元模擬分析，確定齒輪的斷裂原因。1 試驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果1.1 外觀觀察和痕跡檢查上傳錐齒輪故障件外觀見(jiàn)圖1，齒輪顏色正常，未見(jiàn)明顯超溫現(xiàn)象，其中一個(gè)輪齒發(fā)生斷裂。從錐齒輪小頭端看，無(wú)論在輪齒的工作面還是起動(dòng)面（從小頭端看，輪齒逆時(shí)針面為工作面，順時(shí)針齒面為起動(dòng)面），其輪齒斷裂位置均在齒根處，呈現(xiàn)挖根狀輪廓（圖2）。斷裂齒輪工作面（圖3a）和起動(dòng)面（圖3b）上的接觸磨損痕跡呈線(xiàn)狀，靠齒頂磨損發(fā)亮。斷裂輪齒兩側(cè)相鄰輪齒齒面上
失效分析與預(yù)防 2020年5期2020-11-27
- 齒輪根部臺(tái)階修整方法研究與實(shí)踐
修整;成形磨齒;齒根0 ?引言對(duì)于大功率高速或重載齒輪傳動(dòng)，工業(yè)上已經(jīng)普遍采用低碳合金鋼進(jìn)行滲碳淬火工藝的硬齒面齒輪，對(duì)于部分非常規(guī)結(jié)構(gòu)的齒輪在滲碳淬火后產(chǎn)生變形，以致在磨齒加工時(shí)出現(xiàn)齒部臺(tái)階等表面缺陷，削弱產(chǎn)品性能，導(dǎo)致零件報(bào)廢或返工，而在磨齒機(jī)上對(duì)磨齒臺(tái)階進(jìn)行合理修整，既可以避免臺(tái)階對(duì)齒輪傳動(dòng)性能的影響也可保證齒輪加工質(zhì)量符合技術(shù)要求。1 ?磨齒臺(tái)階形成原因在齒輪齒部磨齒時(shí)，在加工到圖紙尺寸時(shí)，齒根部會(huì)出現(xiàn)凸臺(tái)，就是我們通常說(shuō)的磨齒臺(tái)階，其形成原因基本
內(nèi)燃機(jī)與配件 2020年7期2020-09-10
- 刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究分析
度。選擇在輪齒、齒根、圓環(huán)鏈等位置進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化分。網(wǎng)格劃分完成后對(duì)模型的相互作用進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置鏈環(huán)與鏈輪間為摩擦接觸，靜摩擦系數(shù)及動(dòng)摩擦系數(shù)分別為0.3、0.2。給定鏈條的作用力為7.3 kN。完成設(shè)置后對(duì)模型進(jìn)行模擬計(jì)算，計(jì)算的結(jié)果如圖1所示。圖1 優(yōu)化前應(yīng)力（Pa）變化云圖從圖1可以看出，在驅(qū)動(dòng)部件運(yùn)行時(shí)，鏈輪的鏈窩位置應(yīng)力較大，同時(shí)在鏈窩側(cè)部靠近中間立槽的位置出現(xiàn)應(yīng)力最大值，其余位置的應(yīng)力較小。對(duì)驅(qū)動(dòng)部件進(jìn)行優(yōu)化，選擇正交優(yōu)化[4]的方案對(duì)齒根圓半徑
機(jī)械管理開(kāi)發(fā) 2020年5期2020-07-07
- 溫度對(duì)齒輪齒根應(yīng)力分布的影響分析
式之一[1]，而齒根折斷主要是由于齒根應(yīng)力較大，經(jīng)疲勞裂紋擴(kuò)展而導(dǎo)致的。齒輪在工作中齒面會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，摩擦生熱會(huì)導(dǎo)致其溫度升高。所以齒輪在實(shí)際工作時(shí)，不僅受結(jié)構(gòu)載荷還有溫度載荷。齒輪在溫度的作用下產(chǎn)生的熱應(yīng)力及熱變形會(huì)改變齒輪的受力狀態(tài)和幾何特性，進(jìn)而影響齒輪的工作壽命。故研究溫度對(duì)齒根應(yīng)力的影響是十分必要的。文獻(xiàn)[2]通過(guò)考慮齒輪嚙合過(guò)程中的瞬態(tài)傳熱、彈流潤(rùn)滑、表面粗糙度和齒輪材料對(duì)第一個(gè)接觸點(diǎn)進(jìn)行研究，提出了一種評(píng)定熱應(yīng)力和預(yù)測(cè)熱應(yīng)力引起的接觸應(yīng)力的
機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 2020年6期2020-06-20
- 齒輪彎曲疲勞斷裂失效分析
從齒輪心部硬度、齒根硬度和齒根圓角對(duì)齒輪彎曲疲勞破壞方面進(jìn)行失效分析。2 失效分析2.1 心部硬度齒輪的心部硬度值是一個(gè)綜合性指標(biāo)，其承載特性對(duì)強(qiáng)度和韌性都有嚴(yán)格要求，且心部硬度的高低也在一定程度上反映心部組織[1-2]。齒輪心部淬火后的硬度值高低受材料、尺寸和冷卻方式等因素影響。國(guó)標(biāo)對(duì)材料化學(xué)成分的要求是一個(gè)范圍，因此即使同牌號(hào)的材料由于成分波動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致淬火后硬度高低不同。齒輪心部的提高會(huì)在一定范圍內(nèi)提高彎曲疲勞強(qiáng)度，但當(dāng)硬度超過(guò)一定值時(shí)，會(huì)使工件表面存
金屬加工(熱加工) 2020年5期2020-05-15
- 高彎曲承載能力齒輪過(guò)渡曲線(xiàn)及齒形參數(shù)研究＊
024）關(guān)鍵字：齒根過(guò)渡曲線(xiàn)；壓力角；齒高系數(shù)；彎曲承載能力引言齒根彎曲承載能力與過(guò)渡曲線(xiàn)形狀密切相關(guān)，而齒形參數(shù)及齒輪加工刀具又直接影響齒根過(guò)渡曲線(xiàn)，因此有必要針對(duì)不同的過(guò)渡曲線(xiàn)，分析刀具加工參數(shù)及齒形參數(shù)對(duì)齒根彎曲強(qiáng)度的影響。針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪及四種齒根過(guò)渡曲線(xiàn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了大量研究[1][2]：李杰、王麗萍等研究了不同過(guò)渡曲線(xiàn)對(duì)齒根彎曲應(yīng)力的影響，為高彎曲承載能力齒輪的設(shè)計(jì)提出依據(jù)[3-4]；于東洋、閆靠、朱燃燃等人主要研究齒輪加工刀具對(duì)齒根彎曲承載能力
汽車(chē)實(shí)用技術(shù) 2019年19期2019-10-23
- 微噴引燃油泵與燃油泵齒輪花鍵連接的可靠性計(jì)算
足要求。2.4 齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒根許用彎曲應(yīng)力計(jì)算如下：式中：σFp為齒根許用彎曲應(yīng)力，MPa；花鍵材料抗拉強(qiáng)度σb為1 180 MPa；因花鍵精度較高、位置度誤差較小、齒根受載均勻，故齒根彎曲安全系數(shù)選取 2.2。經(jīng)計(jì)算，齒根許用彎曲應(yīng)力為536.36 MPa。實(shí)際齒根彎曲應(yīng)力計(jì)算如下：其中，式中：σFn為實(shí)際齒根彎曲應(yīng)力，MPa；SFn為漸開(kāi)線(xiàn)起始圓上的弦齒厚，mm；W為40.049N·mm-1，αD、h、S、D、DFe見(jiàn)表1。經(jīng)計(jì)算，實(shí)際齒根彎曲應(yīng)
柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造 2019年2期2019-07-12
- 基于齒根圓角圓心所在位置的時(shí)變嚙合剛度修正模型
度的算法，計(jì)算了齒根有剝落或裂紋時(shí)的嚙合剛度，Ma等[8]提出了修緣齒輪的嚙合剛度改進(jìn)算法?，F(xiàn)有的研究一般都是將輪齒考慮為一個(gè)基圓開(kāi)始的懸臂梁。但是，實(shí)際齒輪對(duì)的嚙合，因齒數(shù)、變位系數(shù)、齒根圓角等參數(shù)的不同，其齒輪齒廓線(xiàn)存在不開(kāi)始于基圓的情況，如圖1所示。當(dāng)基圓大于齒根圓時(shí)，目前的嚙合剛度解析模型忽略了齒根圓與基圓之間的輪齒部分的勢(shì)能，將導(dǎo)致計(jì)算嚙合剛度相對(duì)偏大；當(dāng)基圓小于齒根圓時(shí)，因多考慮了基圓與齒根圓之間的變形能會(huì)導(dǎo)致計(jì)算所得嚙合剛度偏小。陳再剛等[9
振動(dòng)與沖擊 2019年1期2019-01-23
- 齒輪嚙合過(guò)程彎曲強(qiáng)度有限元分析*
。輪齒受力后，在齒根部產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力最大，且在齒根過(guò)渡圓角處有應(yīng)力集中。齒根的彎曲應(yīng)力隨嚙合點(diǎn)位置的變化而不同，如果齒根的應(yīng)力超過(guò)了材料的極限應(yīng)力則會(huì)造成輪齒過(guò)載折斷。因此，分析齒輪不同嚙合位置時(shí)齒根的彎曲應(yīng)力具有重要的理論價(jià)值和工程意義。齒輪的靜強(qiáng)度研究自齒輪應(yīng)用以來(lái)就受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重視。Conry[1]通過(guò)編程計(jì)算得到了齒輪的彈性變形和接觸應(yīng)力分布；Refaat[2]將變分不等式與有限元接觸分析相結(jié)合，計(jì)算了齒面接觸應(yīng)力和齒根應(yīng)力；陶振榮[3]提出
機(jī)械工程與自動(dòng)化 2018年6期2018-12-21
- 球面漸開(kāi)線(xiàn)弧齒錐齒輪參數(shù)化建模*
用的弧齒錐齒輪，齒根過(guò)渡曲面對(duì)輪齒的強(qiáng)度和使用壽命有重要的影響。李兆文等[1]利用展成法的原理，用VB編程獲得弧齒錐齒輪的齒面點(diǎn)，借助于Pro/E軟件建立弧齒錐齒輪實(shí)體模型。張武剛等[2]用切齒原理和實(shí)際切齒過(guò)程建立幾何仿真模型。任燕[3]和楊宏斌[4]用展成法原理推導(dǎo)弧齒球面漸開(kāi)線(xiàn)方程，結(jié)合MATLAB和SolidWorks軟件建立了弧齒錐齒輪模型。Litvin[5]推導(dǎo)出刀具外側(cè)方程和刀尖圓角方程及齒面展成原理，卻沒(méi)有給出齒根過(guò)渡曲面的推導(dǎo)過(guò)程。唐進(jìn)元
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2018年9期2018-10-09
- 采煤機(jī)搖臂行星輪齒根應(yīng)力分析
。但這樣做造成了齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度相對(duì)較低，容易出現(xiàn)斷齒失效現(xiàn)象［1-2］，如圖1所示。2 搖臂行星輪齒根應(yīng)力分析搖臂行星減速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，基本都采用薄壁行星輪和短圓柱滾子軸承的結(jié)構(gòu)形式。這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造成行星輪工作時(shí)，其內(nèi)壁與滾子軸承的接觸應(yīng)力對(duì)齒根彎曲應(yīng)力有較大的影響。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析，將標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)受力分析公式中的標(biāo)準(zhǔn)齒輪分度圓直徑替換為變位齒輪的節(jié)圓直徑d1'，壓力角替換為嚙合角α'［3］，可以計(jì)算出作用在行星輪系中行星輪上的
機(jī)械制造 2018年5期2018-08-31
- 4320H行星齒輪軸滲碳淬火工藝優(yōu)化
-5相比，增加了齒根層深要求和非馬氏體組織要求，齒根層深與齒面層深比例要求約為0.66（3級(jí)齒輪要求），本文以增加齒根滲碳硬化層深為主要目標(biāo)，對(duì)滲碳淬火工藝進(jìn)行了優(yōu)化。（2）齒根滲碳硬化層深影響因素 結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)及筆者的工藝實(shí)踐認(rèn)為，齒根滲碳硬化層深的影響因素包括：①曲率半徑：齒根曲率半徑大于齒面，導(dǎo)致齒根滲碳速度慢于齒面，因此有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)別了齒面和齒根滲碳硬化層深要求提法。②滲碳初期，到溫不同步：齒根有效尺寸大于齒面，滲碳到溫滯后于齒面，齒根實(shí)際有效滲碳保
金屬加工(熱加工) 2018年8期2018-08-23
- 扭桿彈簧齒根滾壓強(qiáng)化殘余應(yīng)力場(chǎng)仿真分析*
裂紋大都是從花鍵齒根處開(kāi)始萌生。主要原因如下：1)加工過(guò)程中形成了具有缺陷的表面；2)實(shí)際應(yīng)用中受交變載荷影響，裂紋形核生長(zhǎng)并擴(kuò)展。滾壓強(qiáng)化工藝可以改善工件的表面完整性，使零件表面產(chǎn)生塑性變形形成殘余壓應(yīng)力[3]，促進(jìn)微裂紋的閉合，同時(shí)減小表面粗糙度。扭桿彈簧的疲勞壽命在很大程度上受到滾壓強(qiáng)化工藝的影響；但是，目前研究人員對(duì)扭桿彈簧的齒根滾壓強(qiáng)化規(guī)律研究還不夠全面和深入，難以制定最優(yōu)的滾壓工藝路線(xiàn)及滾壓加工參數(shù)，較難大幅度提升扭桿彈簧的使用壽命。其限制因素
新技術(shù)新工藝 2018年3期2018-03-29
- 等速驅(qū)動(dòng)軸花鍵強(qiáng)度分析與應(yīng)用
面接觸強(qiáng)度、花鍵齒根彎曲強(qiáng)度、花鍵齒根剪切強(qiáng)度三個(gè)方面校核分析。1 花鍵的受力分析圖2 漸開(kāi)線(xiàn)花鍵連接的理論位置發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力，經(jīng)離合器、變速箱傳遞到驅(qū)動(dòng)軸，通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸傳遞到車(chē)輪，花鍵只承受轉(zhuǎn)矩T，不承受壓軸力。在傳遞的轉(zhuǎn)矩T的作用下，一側(cè)的齒面彼此接觸、側(cè)隙相等。同時(shí)，由于漸開(kāi)線(xiàn)花鍵的自定心作用，內(nèi)花鍵與外花鍵的兩軸線(xiàn)仍是同軸的，如圖2所示。所有花鍵齒傳遞轉(zhuǎn)矩，承受同樣大小的載荷，如圖3所示。圖3 漸開(kāi)線(xiàn)花鍵載荷分配2 花鍵載荷計(jì)算2.1 輸入轉(zhuǎn)矩T計(jì)
汽車(chē)實(shí)用技術(shù) 2017年24期2018-01-24
- 行星齒輪箱典型故障對(duì)內(nèi)齒圈齒根應(yīng)變的作用機(jī)理研究
典型故障對(duì)內(nèi)齒圈齒根應(yīng)變的作用機(jī)理研究牛 杭2， 張小棟1,2, 趙欣丹2， 侯成剛2(1. 西安交通大學(xué) 現(xiàn)代設(shè)計(jì)及轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 西安 710049；2. 西安交通大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院， 西安 710049)行星齒輪箱由于具有優(yōu)良的特性被廣泛應(yīng)用于多領(lǐng)域的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中，但惡劣的工作條件導(dǎo)致其故障頻發(fā)，因此開(kāi)展行星齒輪箱故障診斷方法的研究工作十分必要。傳統(tǒng)的基于振動(dòng)信號(hào)的故障診斷方法在識(shí)別行星齒輪箱早期微弱故障方面具有局限性，為此提出基于
振動(dòng)與沖擊 2017年9期2017-05-17
- 低速重載下齒根彎曲強(qiáng)度有限元分析
折斷。國(guó)內(nèi)對(duì)齒輪齒根彎曲應(yīng)力問(wèn)題開(kāi)展了較多的研究，如武漢理工大學(xué)的黃海等［1］對(duì)點(diǎn)線(xiàn)嚙合齒輪齒根彎曲應(yīng)力進(jìn)行研究，并修正了齒輪的齒根彎曲應(yīng)力計(jì)算公式；南京航空航天大學(xué)的靳廣虎［2］對(duì)圓柱齒輪進(jìn)行了有限元分析，研究了在齒頂受載時(shí)輪齒的應(yīng)力分布規(guī)律；北京科技大學(xué)的李寧等［3］對(duì)對(duì)稱(chēng)與非對(duì)稱(chēng)齒輪齒根彎曲應(yīng)力進(jìn)行了ANSYS有限元分析，研究表明在相同參數(shù)條件下，非對(duì)稱(chēng)齒輪在正反轉(zhuǎn)過(guò)程中，其齒根彎曲強(qiáng)度優(yōu)于對(duì)稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)齒輪；吉林大學(xué)的趙強(qiáng)［4］針對(duì)汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)中的變速器
機(jī)械工程與自動(dòng)化 2015年3期2015-12-31
- 42CrMo船用柴油機(jī)傳動(dòng)齒輪中頻感應(yīng)淬火失效分析
。同時(shí)觀察發(fā)現(xiàn)，齒根區(qū)域較其他區(qū)域顏色深，表面也較粗糙（見(jiàn)圖2），說(shuō)明存在機(jī)加工不到位的現(xiàn)象。（2）化學(xué)成分分析 在斷口附近取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析，結(jié)果列于表1。該傳動(dòng)齒輪的化學(xué)成分符合GB/T3077—1999《合金結(jié)構(gòu)鋼》的標(biāo)準(zhǔn)要求。（3）非金屬夾雜物的檢驗(yàn) 對(duì)輪齒進(jìn)行線(xiàn)切割取樣，試樣經(jīng)磨拋后觀察并根據(jù)GB/T 10561—2005進(jìn)行評(píng)級(jí)，結(jié)果為A1.0、B0、C0、D1.0，如圖3所示。非金屬夾雜物符合A+C≤3.0級(jí)和B+D≤3.0級(jí)的技術(shù)協(xié)議要求
金屬加工(熱加工) 2015年1期2015-12-27
- 漸開(kāi)線(xiàn)斜齒輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)
齒輪；齒輪傳動(dòng)；齒根；齒頂修形；齒端修形；齒形修形引言齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣泛、最主要的一種傳動(dòng)。漸開(kāi)線(xiàn)齒輪傳動(dòng)在齒輪傳動(dòng)中更是舉足輕重，它有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）它能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，平穩(wěn)性較高，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠。（2）他結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)。面對(duì)現(xiàn)在社會(huì)發(fā)展方向——廣泛所需高承載，高速傳動(dòng)，高效率，低噪音，長(zhǎng)壽命的機(jī)械傳動(dòng)，本文提出了應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)的漸開(kāi)線(xiàn)斜齒輪傳動(dòng)。一對(duì)漸開(kāi)線(xiàn)斜齒輪嚙合時(shí)，齒面上的接觸線(xiàn)時(shí)由一個(gè)齒輪的一端齒頂（或齒根）
中國(guó)機(jī)械 2015年5期2015-05-30
- 漸開(kāi)線(xiàn)齒廓曲線(xiàn)數(shù)學(xué)模型研究
齒頂將被切齒輪之齒根的漸開(kāi)線(xiàn)齒廓切去了一部分，這種現(xiàn)象稱(chēng)為根切現(xiàn)象。如果將根切去的材料補(bǔ)充全，實(shí)際應(yīng)用中齒輪就可能卡死，造成齒輪不能工作。其中刀具的齒頂圓愈平直，愈易超出輪坯的根切極限點(diǎn)，所以齒條刀具最易發(fā)生根切現(xiàn)象，同時(shí)也就是說(shuō)，用齒條刀具加工的齒輪不會(huì)出現(xiàn)卡死想象[2]。為了達(dá)到減少根切量、調(diào)整齒輪中心距、改善齒輪磨損和強(qiáng)度等要求常采用變位齒輪，當(dāng)變位量為零時(shí)，可以認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)齒輪[3]。也就是說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)齒輪是變位齒輪的特例?，F(xiàn)對(duì)圓柱漸開(kāi)線(xiàn)齒輪（模數(shù)m、壓力
機(jī)電工程技術(shù) 2015年7期2015-05-15
- 基于ANSYS 的齒根過(guò)渡曲線(xiàn)形狀優(yōu)化研究?
068）0 引言齒根過(guò)渡曲線(xiàn)對(duì)齒輪強(qiáng)度至關(guān)重要。點(diǎn)蝕和齒根折斷為齒輪失效的主要現(xiàn)象，其中齒根折斷是由于齒根應(yīng)力較大，由疲勞裂紋擴(kuò)展所導(dǎo)致。對(duì)用于重要場(chǎng)合的高精度硬齒面齒輪，斷裂損壞是最主要的破壞形式，所以齒根部位的應(yīng)力分布狀況、最大應(yīng)力值及位置、以及如何降低彎曲應(yīng)力引起了人們的興趣和注意［1］，而改變過(guò)渡曲線(xiàn)的形狀是解決齒根應(yīng)力過(guò)大和應(yīng)力集中的重要方法。董新華［2］等用NURBS樣條曲線(xiàn)對(duì)齒根過(guò)渡曲線(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化研究，但沒(méi)有考慮曲線(xiàn)權(quán)因子影響，且該曲線(xiàn)在求解接
機(jī)械工程與自動(dòng)化 2014年2期2014-12-31
- 淬火油池螺旋槳改進(jìn)對(duì)齒輪軸質(zhì)量的提升
出現(xiàn)副箱中間軸的齒根有效硬化層達(dá)不到工藝要求的現(xiàn)象；同爐產(chǎn)品不同部位齒根有效硬化層深度差別較大的質(zhì)量問(wèn)題不斷發(fā)生，給公司造成很大的損失。排除了工件材料淬透性、滲碳溫度、爐氣氣氛等的影響，發(fā)現(xiàn)該多用爐油池在設(shè)計(jì)時(shí)攪拌能力不足，不能滿(mǎn)足副箱軸中間產(chǎn)品的冷卻要求，出現(xiàn)冷卻速度不夠、不均勻的問(wèn)題。國(guó)外齒輪生產(chǎn)大多采用熱油攪拌淬火的方式提高齒輪內(nèi)在質(zhì)量及控制變形，而且效果顯著。通過(guò)熱油中改變攪拌，在一定程度上提高介質(zhì)的冷火烈度值H，使工件冷卻速度加快，使表層在更深區(qū)
金屬加工(熱加工) 2014年1期2014-11-24
- 齒根過(guò)渡圓角對(duì)齒輪彎曲強(qiáng)度的影響
一項(xiàng)重要指標(biāo)，而齒根過(guò)渡圓角突變或較小都會(huì)影響齒輪彎曲強(qiáng)度。1 對(duì)齒輪彎曲強(qiáng)度影響因素由GB/T3480-1997 中關(guān)于齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算公式可知，以載荷作用于單對(duì)齒嚙合區(qū)外界點(diǎn)為基礎(chǔ)計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力基本值計(jì)算公式為：從計(jì)算公式可以看出，對(duì)于一個(gè)齒輪來(lái)說(shuō)其彎曲應(yīng)力基本值主要受YF、YS、Yβ的影響，而YF與輪齒的齒廓形狀有關(guān)；YS與齒根應(yīng)力集中程度有關(guān)；Yβ與當(dāng)量齒輪的螺旋角有關(guān)，在宏觀參數(shù)不變的情況下，此值不變。齒形系數(shù)YF是用以考慮齒形對(duì)名義彎曲應(yīng)力的
機(jī)械工程師 2014年1期2014-11-22
- 電動(dòng)車(chē)減速器齒輪失效分析
出現(xiàn)失效的原因?yàn)?span id="j5i0abt0b" class="hl">齒根位置加工較為粗糙，齒面與齒根部位沒(méi)能夠良好過(guò)渡，使得齒根位置存在較大的應(yīng)力集中；齒根位置大量黑色網(wǎng)狀組織使得齒根位置的硬度明顯降低，亦影響著齒輪的疲勞壽命。1 金相組織觀察與分析對(duì)國(guó)產(chǎn)化的斷裂齒輪、未使用的國(guó)產(chǎn)化齒輪以及國(guó)外企業(yè)生產(chǎn)的齒輪進(jìn)行切取，位置如圖1所示。圖1包括發(fā)生斷裂、未使用齒輪和國(guó)外某公司生產(chǎn)的齒輪的取樣位置。上述試樣均經(jīng)過(guò)拋光處理后用于顯微組織觀察與硬度測(cè)試。圖1 1、2、3號(hào)試件取樣位置Fig.1 the locati
傳動(dòng)技術(shù) 2014年2期2014-07-06
- 汽車(chē)轉(zhuǎn)向器齒條齒扇傳動(dòng)副的幾何和嚙合計(jì)算（續(xù)2）
確定方法8.1 齒根圓角齒的法向尺寸和形狀依據(jù)給定的αn，han2*，hfn2*及齒根圓角半徑（ρfn2）限定。為了增加齒條的齒根強(qiáng)度，也為了減小刀具的磨損，可將齒根做成單圓的圓角，單圓弧的圓角半徑通過(guò)圖5 推導(dǎo)。從圖5 中可知：式中：ρfn2*——齒根圓角半徑系數(shù)，ρfn2*=ρfn2/mn。ρfn2*乘以mn，即得到ρfn2的數(shù)值。8.2 齒根圓角干涉驗(yàn)算圖6 示出齒根圓角干涉驗(yàn)算示意圖，依據(jù)圖6 驗(yàn)算是否發(fā)生干涉。圖6 中：如圖6 所示，當(dāng)hD＞he
汽車(chē)工程師 2014年3期2014-06-22
- 齒根裂紋幾何參數(shù)對(duì)齒輪強(qiáng)度影響的研究
［1］，為了研究齒根裂紋幾何參數(shù)對(duì)齒輪工作過(guò)程中應(yīng)力集中情況的影響，將裂紋引入到齒輪副有限元分析模型中進(jìn)行分析，對(duì)齒輪再制造具有重要意義。1 齒輪幾何模型的建立以柳工ZL855 裝載機(jī)變速箱輸出軸齒輪對(duì)為研究對(duì)象，齒輪材料為20CrMnTi，彈性模量EX為2.07 ×1011Pa，泊松比0.25，抗拉強(qiáng)度1 080 MPa，屈服強(qiáng)度835 MPa，其具體參數(shù)見(jiàn)表1。表1 ZL855 裝載機(jī)變速箱輸出軸齒輪對(duì)參數(shù)首先在UG 軟件中對(duì)齒輪副三維幾何模型進(jìn)行參數(shù)
機(jī)床與液壓 2014年23期2014-05-10
- 齒輪滾刀優(yōu)化及其仿真
使用壽命.工作中齒根處應(yīng)力過(guò)大而造成的齒輪輪齒折斷是齒輪的主要破壞形式之一[1].研究[2]表明，齒根處的最大應(yīng)力與齒根過(guò)渡曲線(xiàn)的形狀有關(guān)，而齒根過(guò)渡曲線(xiàn)的形狀又與齒輪加工刀具頂刃圓角半徑有關(guān).在齒輪生產(chǎn)中，對(duì)齒輪加工刀具頂刃圓角半徑通常不做嚴(yán)格規(guī)定，一般取0.25 m～0.3 m[3](m為被加工齒輪的模數(shù)).為優(yōu)化齒輪設(shè)計(jì)，王亮等[4]通過(guò)ANSYS軟件對(duì)齒輪進(jìn)行了有限元分析，并提出了對(duì)齒輪結(jié)構(gòu)的改進(jìn)方案；芮井中等[2]提出了一種有效地描述齒根過(guò)渡曲線(xiàn)
- 基于橢圓的漸開(kāi)線(xiàn)齒輪齒根過(guò)渡曲線(xiàn)研究
題日益突出。所以齒根部位的應(yīng)力分布狀況、最大應(yīng)力值及部位、以及如何降低彎曲應(yīng)力引起了人們興趣和注意[1～8]。齒輪彎曲應(yīng)力的計(jì)算方法主要有基于懸臂梁結(jié)構(gòu)30°切線(xiàn)法和有限元法。文獻(xiàn)[4～7]以有限元為基礎(chǔ)對(duì)齒輪進(jìn)行了精確建模和彎曲強(qiáng)度分析；文獻(xiàn)[9]基于懸臂梁結(jié)構(gòu)的30°切線(xiàn)法研究了漸開(kāi)線(xiàn)直齒輪齒根彎曲應(yīng)力的求解。標(biāo)準(zhǔn)齒條刀具加工的過(guò)渡曲線(xiàn)為延伸漸開(kāi)線(xiàn)的等距曲線(xiàn)，文獻(xiàn)[1～3]及[6]表明：該等距曲線(xiàn)并不能使齒根彎曲應(yīng)力最小，并基于有限元法對(duì)齒根過(guò)渡曲線(xiàn)進(jìn)
- 基于LabVIEW的齒根動(dòng)態(tài)應(yīng)力無(wú)線(xiàn)測(cè)試研究
為了精確地求解出齒根應(yīng)力和輪齒變形，研究者提出了多種計(jì)算模型和方法［1－3］。但上述模型和計(jì)算方法，與傳動(dòng)系統(tǒng)相比較均作了一定的假設(shè)和簡(jiǎn)化，存在近似性。作為理論計(jì)算的重要補(bǔ)充和驗(yàn)證手段，齒輪強(qiáng)度試驗(yàn)值得重視［4－5］。齒輪強(qiáng)度試驗(yàn)主要分為光彈性法和電測(cè)法。光彈性法由于試件材料(通常為環(huán)氧樹(shù)脂和聚碳酸酯)與實(shí)際齒輪材料的差異，直接影響測(cè)試的精度［6－8］。電測(cè)法是將靈敏度較高的應(yīng)變片黏貼在非接觸區(qū)的齒根表面，隨著輪齒受力變形，應(yīng)變片產(chǎn)生相應(yīng)的電阻變化，由測(cè)試
鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào) 2014年1期2014-01-04
- 漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪齒根彎曲應(yīng)力精確計(jì)算
常見(jiàn)的失效形式為齒根彎曲疲勞應(yīng)力引起的輪齒折斷和齒面接觸疲勞應(yīng)力引起的齒面點(diǎn)蝕，而輪齒折斷是最嚴(yán)重的失效形式，并且常常會(huì)突然發(fā)生，導(dǎo)致整臺(tái)機(jī)器甚至是生產(chǎn)線(xiàn)停車(chē)、停產(chǎn)。因此在齒輪的設(shè)計(jì)過(guò)程中需要精確計(jì)算齒根的彎曲疲勞應(yīng)力，而計(jì)算齒根彎曲疲勞應(yīng)力的經(jīng)典理論算法不僅需要進(jìn)行大量的簡(jiǎn)化，還需要對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正［1－4］。本文采用ANSYS 軟件建立齒輪齒廓曲線(xiàn)和齒根曲線(xiàn)，然后精確計(jì)算齒輪的齒根彎曲應(yīng)力和齒面接觸應(yīng)力，并與理論方法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。1 齒輪模型1
機(jī)械工程與自動(dòng)化 2013年2期2013-12-23
- 雙圓弧齒輪基本參數(shù)對(duì)齒根彎曲應(yīng)力的影響*
弧齒輪基本參數(shù)對(duì)齒根彎曲應(yīng)力之影響的研究并不完善，絕大多數(shù)都只針對(duì)幾個(gè)影響比較顯著的參數(shù)進(jìn)行了研究分析[1-5]，而極少涉及一些影響不太顯著的基本參數(shù)的研究工作。要提高雙圓弧齒輪的承載能力，就不能忽視每一個(gè)基本參數(shù)的影響。2 雙圓弧齒輪的齒廓數(shù)學(xué)模型任意轉(zhuǎn)角位置的雙圓弧齒輪齒廓數(shù)學(xué)模型[6]能準(zhǔn)確、真實(shí)的描述雙圓弧齒輪齒根過(guò)渡曲線(xiàn)上的任一點(diǎn)，筆者基于該數(shù)學(xué)模型對(duì)雙圓弧齒輪齒根彎曲應(yīng)力進(jìn)行了一系列的研究，其中文獻(xiàn)[7]將文獻(xiàn)[6]、[8]當(dāng)中的各段齒廓曲線(xiàn)方
機(jī)械研究與應(yīng)用 2013年6期2013-12-03
- 工況參數(shù)對(duì)船用斜齒輪動(dòng)態(tài)性能的影響
等工況參數(shù)變化對(duì)齒根最大動(dòng)應(yīng)力的影響規(guī)律，得出的一些結(jié)論可為船用斜齒輪副結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一定的參考依據(jù).1 仿真模型的建立1.1 斜齒輪模型參數(shù)圖1為典型船用動(dòng)力裝置的工作示意圖.主機(jī)通過(guò)斜齒輪帶動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)，從而為船體提供驅(qū)動(dòng)力.虛擬加工所得的齒輪副三維幾何模型的精確性對(duì)仿真結(jié)果有直接影響，齒廓曲線(xiàn)尤其是齒根過(guò)渡曲線(xiàn)的構(gòu)建是齒輪三維實(shí)體建模的難點(diǎn).本文建立了基于滾切工藝的被加工斜齒輪的三維幾何模型，該工藝下的斜齒輪齒面曲線(xiàn)方程為分段非線(xiàn)性函數(shù)，建
中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào) 2013年5期2013-07-25
- 考慮齒間摩擦力的齒根彎曲應(yīng)力計(jì)算
0048)現(xiàn)行的齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算中只考慮了法向嚙合力，而忽略了齒間摩擦力[1~2]。李秀蓮、徐輔仁等人對(duì)齒間摩擦力對(duì)齒根彎曲應(yīng)力的影響做了研究，認(rèn)為在齒間摩擦系數(shù)大的情況下可使齒根彎曲應(yīng)力增加10%以上[3~5]。本文進(jìn)一步按照現(xiàn)行的齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法全面地分析了齒間摩擦力對(duì)增速傳動(dòng)和減速傳動(dòng)中大、小齒輪齒根彎曲應(yīng)力的影響，并對(duì)影響程度進(jìn)行了定量計(jì)算。1 力學(xué)模型的建立齒間摩擦力的方向在主動(dòng)輪嚙合齒面上是背離節(jié)線(xiàn)，分別指向齒根和齒頂?shù)?，而在從?dòng)輪嚙合齒面上正
裝備制造技術(shù) 2013年6期2013-06-26
- 基于Pro/E和KISSsoft的齒根修形優(yōu)化設(shè)計(jì)
齒輪在接觸點(diǎn)處和齒根處屬于應(yīng)力集中區(qū),最容易發(fā)生破壞.合理的輪齒修形可以減少或者避免應(yīng)力集中[1-2].結(jié)合使用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO6336和“圖解法”,利用先進(jìn)的KISSsoft軟件對(duì)齒根進(jìn)行修形最優(yōu)化.然后通過(guò)Pro/E和KISSsoft的接口將齒根最優(yōu)化齒輪導(dǎo)入到Pro/E中,進(jìn)行實(shí)體參數(shù)化設(shè)計(jì),能很好地提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量,降低設(shè)計(jì)成本.1 基于KISSsoft的齒根修形優(yōu)化1.1 齒根修形優(yōu)化思路在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO6336中,對(duì)齒根YF和YS的分析計(jì)算僅僅
- 風(fēng)電增速機(jī)內(nèi)齒圈斷裂原因分析
線(xiàn)狀疲勞源，位于齒根部位；(2)疲勞擴(kuò)展區(qū)，有明顯的疲勞貝殼紋，占整個(gè)斷口面積約45%；(3)瞬斷區(qū)，斷面較擴(kuò)展區(qū)粗糙，其面積約占整個(gè)斷口面積的45%。2.2 低倍檢驗(yàn)結(jié)果將切取的試片進(jìn)行酸洗后檢驗(yàn)，低倍組織致密，在1#、2#、3#低倍的齒面的滲碳深度為3 mm左右，在齒根部位滲碳層深度約為1 mm左右，齒面與齒根滲碳層深度相差非常大，見(jiàn)圖5、圖6。2.3 高倍檢驗(yàn)結(jié)果將1-1、1-2、1-3三塊高倍試樣磨制后，在未經(jīng)腐蝕的情況下觀察，非金屬夾雜物較少，塑
大型鑄鍛件 2012年5期2012-09-25
- 弧齒錐齒輪的輪坯設(shè)計(jì)
提出了輪坯修正—齒根傾斜，至今在國(guó)外已得到普遍的應(yīng)用，成為了一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法。1 標(biāo)準(zhǔn)收縮齒齒形弧齒錐齒輪的節(jié)錐頂點(diǎn)和根錐頂點(diǎn)重合，齒根高與錐距成正比，齒根的這種收縮情況稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)收縮。齒輪的節(jié)平面如圖1所示，齒線(xiàn)相互傾斜，齒厚也與錐距成正比。大輪齒槽兩側(cè)的中點(diǎn)P1、P2處的螺旋角β相等，齒線(xiàn)中點(diǎn)P1、P2處切線(xiàn)之間的夾角等于：其中： S1=是小輪中點(diǎn)弧齒厚，R是中點(diǎn)錐距。圖1 齒輪的節(jié)面2 雙面加工實(shí)際齒形實(shí)際加工中弧齒錐齒輪的大輪一般都是采用雙面加工，
制造業(yè)自動(dòng)化 2012年19期2012-07-11
- 全圓齒根設(shè)計(jì)及其應(yīng)力特性研究
力的典型故障.輪齒根部是抗彎強(qiáng)度的危險(xiǎn)部位[1]，如果齒輪根部圓角小，就容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，承載能力就降低.因此，為了提高齒輪的抗疲勞損壞，減輕硬齒面齒輪根部應(yīng)力集中，有必要討論輪齒根部采用全圓弧槽形對(duì)輪齒彎曲強(qiáng)度的影響，并給出合理的齒根全圓弧半徑等參數(shù)，以便該技術(shù)在工程中推廣應(yīng)用.1 全圓齒根參數(shù)確立1.1 齒根過(guò)渡曲線(xiàn)介紹如圖1和圖2所示，由齒輪嚙合原理和展成運(yùn)動(dòng)可知[2-3]，齒輪的漸開(kāi)線(xiàn)齒面CD，是由刀具腰線(xiàn)部分EF在切齒中包絡(luò)形成的，而齒輪齒根過(guò)渡
車(chē)輛與動(dòng)力技術(shù) 2012年3期2012-07-03
- 行星齒輪傳動(dòng)齒根動(dòng)應(yīng)力計(jì)算
078）0 引言齒根彎曲應(yīng)力是齒輪最重要的強(qiáng)度性能之一，它的大小直接影響齒輪的使用壽命和安全［1］。目前多采用有限元軟件Ansys等對(duì)齒輪進(jìn)行接觸仿真得到齒根應(yīng)力值［2－3］。但對(duì)于功率分流式行星傳動(dòng)的齒輪，其重合度較大，同時(shí)嚙合的齒數(shù)多達(dá)4～6個(gè)。為了計(jì)算1個(gè)齒由進(jìn)入嚙合到退出嚙合全過(guò)程中齒根應(yīng)力的變化，對(duì)于重合度大于4的齒輪，計(jì)算至少要涉及到9個(gè)不同的齒。對(duì)于人字齒輪，1個(gè)嚙合位置就是18個(gè)齒。對(duì)于有3個(gè)嚙合位置的太陽(yáng)輪，就至少要對(duì)54個(gè)齒進(jìn)行有限元網(wǎng)
艦船科學(xué)技術(shù) 2012年2期2012-03-07
- 調(diào)用伽瑪函數(shù)實(shí)現(xiàn)變厚齒強(qiáng)度的概率可靠性調(diào)優(yōu)計(jì)算
ign2 變厚齒齒根彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算因?yàn)榭煽啃杂?jì)算所應(yīng)用的應(yīng)力、強(qiáng)度的數(shù)學(xué)模型都是應(yīng)用原來(lái)在機(jī)械零件強(qiáng)度校核計(jì)算中的數(shù)學(xué)模型。所以在進(jìn)行變厚齒齒根彎曲強(qiáng)度概率可靠性計(jì)算之前,我們把變厚齒齒根彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算的數(shù)學(xué)模型和校核方法作一介紹是很有必要的。現(xiàn)在我們先建立直齒變厚齒的強(qiáng)度計(jì)算方法,由于此變厚齒是轉(zhuǎn)向器搖臂軸上的變厚齒,是屬于慢速大載荷的傳動(dòng)件,從以往實(shí)際使用中出現(xiàn)的失效形式得知 ,設(shè)計(jì)搖臂軸齒扇需計(jì)算扇齒的齒根彎曲強(qiáng)度,現(xiàn)提出如下方法。(1)首先提出
傳動(dòng)技術(shù) 2010年3期2010-07-06
- 內(nèi)燃機(jī)后傳動(dòng)齒輪系強(qiáng)度改進(jìn)提高探析
Ni，輪齒表面及齒根采用中頻淬火工藝進(jìn)行硬化處理，淬火處理完成后對(duì)齒面、齒根進(jìn)行磨削加工。由于表面淬火方法本身的不足，加之工廠專(zhuān)用設(shè)備精度下降，中頻淬火后，齒輪輪齒表面的硬化層深度不均勻，存在個(gè)別齒根沒(méi)有淬硬層的現(xiàn)象，加之磨削齒根后，齒根部位形成拉應(yīng)力。所有這些，嚴(yán)重影響了齒輪的彎曲強(qiáng)度，特別對(duì)承受載荷較重齒輪的可靠運(yùn)行造成了威脅[1]。2 采取的技術(shù)措施解決該型內(nèi)燃機(jī)后傳動(dòng)齒輪系齒輪本身強(qiáng)度不足問(wèn)題，即齒面淬硬層不均勻問(wèn)題，最有效的方法，是更換原材料40
裝備制造技術(shù) 2010年8期2010-03-28