基于KISSsoft斜齿轮齿面的优化修形

考虑支撑装置的变形位移对修形结果的影响,利用KISSsoft分析软件对齿轮进行修形,对齿轮分别进行一般鼓形修形和带鼓形的螺旋线修形。根据韦伯切片理论,建立轮齿接触的刚度位移矩阵,利用排列组合增量的方式对齿轮进行优化修形,得到了不同修形量下齿轮的接触压应力、啮合传递峰峰差、齿向载荷分布系数等啮合性能数据;考虑支撑装置的变形位移的齿轮修形更加符合实际齿轮系统的工作环境,对比两种优化修形后齿轮的啮合性能,其带鼓形的螺旋线修形齿轮的齿面接触压应力、啮合传递峰峰差、齿向载荷分布系数比一般鼓形修形要小,为考虑支撑装置下齿轮的修形提供了一种可参考的方法。     

行星风电齿轮增速箱的齿面修形研究

简要介绍了齿面修形原理,对修形参数确定的依据进行了研究,给出了常用齿面修形曲线表达式,利用自主编写的齿轮接触有限元分析软件,建立了行星风电齿轮增速器系统的有限元接触分析模型。为了分析齿轮修形对齿轮增速器系统的影响,将整个齿轮传动系统作为一个有机的整体进行齿面修形接触分析研究,分析了齿面修形前后齿间载荷分配与接触线上载荷分布情况。经过修形后的齿轮系统,齿轮间的啮合刚度变化趋于平稳,齿轮间的载荷波动减小,对齿轮系统的减振降噪具有重要意义。     

基于Romax的斜齿圆柱齿轮的微观参数优化

随着技术的发展,高精度的传动设备对齿轮的要求越来越高.以齿轮箱的主减速斜齿圆柱齿轮作为研究对象,利用Romax软件建立齿轮箱模型,结合斜齿圆柱齿轮的微观参数优化理论,以传递误差、齿轮齿面上单位长度的载荷分布和接触斑点为优化目标进行微观齿轮修形,提出了一种螺旋线修形结合齿廓修形的全方位修形方法;通过对比修形前后齿轮的优化目标参数,优化后传递误差降低、齿面载荷分布更加均匀、接触斑点良好,改善了齿轮的啮合状况,提高了齿轮的使用寿命.     

齿向修形齿轮啮合刚度及齿向载荷分布系数的计算研究

齿向修形技术已成为提高齿轮传动性能、降低振动噪声的主要手段之一。其中,啮合刚度、载荷分布系数是评价齿轮修形效果优劣的主要参数。考虑安装误差的影响,利用有限元准静态分析方法,对不同修形量齿轮的啮合刚度以及载荷分布系数开展定量计算。分析得到了安装误差、齿轮修形量对齿轮啮合刚度以及载荷分布系数的影响规律。结果表明,齿向修形不仅能增加齿轮的啮合刚度还可以降低不平行度误差引起的齿向载荷分布系数,安装误差一定时齿轮存在最佳值域的齿向修形量,偏离该值域时传动性能变差。     

圆弧齿廓刀具及齿向鼓形的斜齿轮拓扑修形

齿轮修形是改善齿轮传动特性的一种重要手段。提出了新的齿廓方向刀具圆弧修形及齿向鼓形修形的拓扑修形方案,利用齿轮啮合原理、齿轮接触分析(TCA)技术设计了修形参数,并研究了修形齿轮的误差灵敏度,包括螺旋角和压力角误差对接触印痕及传动误差的影响。研究表明,这种修形方案的误差灵敏度低,而且没有边缘接触,啮合性能较好。研究成果为斜齿轮修形设计提供了理论依据。     

渐开线直齿锥齿轮等距修形正交优化设计

针对直齿锥齿轮在工作中的啮合干涉冲击和"端啮"现象,提出正交设计的思想对齿轮进行等距修形的优化研究,并介绍等距修形原理及工艺。为优化修形效果,找出等距修形量、修形高度及修形位置这3个最影响修形效果的要素,对各个要素各选取3个水平进行正交试验设计,并通过SolidWorks建立精确的齿轮三维实体模型,利用ANSYS/LS-DYNA进行齿轮动态接触有限元分析,确定各个因素对等距修形效果影响的重要程度,进而获得最优等距修形参数。通过仿真分析,说明优化后的等距修形不仅能有效降低齿轮啮合干涉、冲击及振动,还可以消除"边缘效应",均化齿向分布载荷,提高了齿轮的承载能力,具有齿廓和齿向同时修形的综合修形效果,对于完善直齿锥齿轮等距修形理论具有参考价值。     

NN型渐开线少齿差行星减速器承载能力实验及齿轮修形方法研究

针对NN型渐开线少齿差行星减速器的承载能力问题,在减速器载荷实验台上进行了样机承载能力的实验研究。该减速器传动系统中的双联齿轮偏载现象严重,为了改善双联齿轮的承载情况,首先,使用齿轮修形方法进行了双联齿轮的齿面修形和载荷虚拟仿真分析,降低了双联齿轮齿面的单位长度载荷,改善了双联齿轮的齿面载荷分布不均和齿面接触斑位置,并提高了双联齿轮的传动精度;然后,制造了齿轮修形后的样机;最后,在减速器载荷实验台上进行了样机承载能力的实验。研究结果表明:修形前该减速器具有很高的承载能力,但其传动系统中的双联齿轮偏载现象严重;在相同的实验条件下,齿轮修形后齿面接触斑位置居于齿面中心,齿面无磨损,改善了齿面载荷分布情况,降低了齿面的载荷,提高了减速器的承载能力。     

混凝土运输车搅拌筒减速器齿轮修形方法的研究

简要介绍了齿轮修形的原理,描述了齿廓修形和齿向修形参数选择原则与确定方法.运用MASTA软件建立混凝土运输车搅拌简减速器的完整有限元模型,并进行了齿轮修形的仿真分析和计算.比较了齿廓修形前后啮合线上的载荷波动情况,考察了不同修形参数对轮齿载荷分布和齿轮啮合性能的影响,获得了较为理想的综合修形效果.最后通过齿轮接触印痕试验验证了齿轮修形仿真分析方法的可靠性.     

矿用机械式挖掘机提升减速器齿轮齿向修形研究

大型矿用机械式挖掘机提升减速器齿轮为低速重载硬齿面齿轮,挖掘过程中不可避免会出现齿轮偏载现象,通过对齿轮齿向修形以达到提高其承载能力、改善其接触状态的目的。在建立齿轮薄片理论模型的基础上,运用挖掘机挖掘过程载荷谱确定提升减速器齿轮齿向修形参考载荷,将修形参考载荷作用下的齿轮接触应力最小作为目标,进行提升减速器各级小齿轮(主动轮)的轮齿螺旋线修形,进而将不会出现过大的齿面边缘载荷为目标,进行各级小齿轮的齿向鼓形修形。相比修形前,修形后的齿轮的齿面接触应力显著降低,并且齿面边缘接触状况明显改善。仿真研究结果表明,大型矿用机械式挖掘机提升减速器齿轮齿向修形,对提高齿轮承载能力和改善齿面接触状况均具发挥了积极作用。     

基于轴交角误差的齿轮修形快速算法

给出将齿轮轴交角误差等效为齿向斜度的计算方法,建立存在轴交角误差的齿轮具有假定齿向鼓形修形量的载荷分布模型.基于齿轮承载接触分析(LTCA)、赫兹理论与能量方法给出了存在轴交角误差的齿轮齿向鼓形量的计算方法.建立存在轴交角误差的齿轮修形有限元模型,分析比较齿轮齿向修形前后的齿面载荷分布情况与齿轮的传递误差变化情况.通过实验对比分析了修形前后齿轮接触斑点分布与齿轮箱振动情况.结果表明,按照假定鼓形量载荷分布模型计算出的齿向鼓形修形量能有效改善齿轮的载荷分布不均与应力集中现象,同时齿轮传动平稳性也有所提升.     

优化齿廓修形曲线对润滑性能的影响

本文通过对齿廓抛物线的修形，来优化标准渐开线直齿轮的润滑性能。通过对齿面的接触分析，将齿轮啮合原理和弹性流体力润滑理论有机地结合，计算了修形齿轮的润滑性能，并以一个啮合周期的平均润生能为目标化修形长度，齿顶顶形量和抛物线修形曲线；编制了Ｃ语言程序，分析了数值计算结果，得到了一些有益的结论。     

Parametric modeling and contact analysis of helical gears with modifications

An approach for a mathematical model and contact analysis of helical gears including tip relief, root relief, end relief and longitudinal crowning modification was developed. First, tooth profile equations of non-modified involutes, tip reliefs, root reliefs and fillets were derived after applying gear principles and coordinate transformation to transverse cross section profiles of a rack cutter. Then the intersecting lines between different profiles were solved through by Gauss-Newton numerical method. Parametric modeling program of modified helical gears was obtained to automatically generate exact gear surfaces of tip reliefs, root reliefs, end reliefs and longitudinal crowning modifications via Matlab code. Subsequently, an example of helical gear pair in practical engineering was presented, and the solid model and finite element model with modification were established. Finally, the dynamic contact characteristic of helical gear pair was calculated by three-dimensional dynamic contact finite element method. It is expected that the proposed approach can be applied in analyzing the effect of modification on radiation noise prediction of gear system in further study.     

风力发电增速器齿轮齿廓修形有限元分析

简要介绍了齿廓修形的原理,详细介绍了齿廓修形参数的表达方式和选择原则.建立了多齿有限元接触分析模型,给出了计算齿廓修形量的方法,考察了修形前后齿间载荷分配和接触线上载荷分布情况.     

An investigation on the influence of modification parameters on transmission characteristics of planetary gear system

A new gear tooth modification model of planetary gear system was established by considering the characteristics of tooth longitudinal crowning modification and tooth profile modification. Using this model, the influences of modification parameters on the time-varying mesh stiffness, transmission error, contact spots and dynamic response of the planetary gear system were analyzed through numerical analysis. The results show that tooth profile modification can effectively restrain the mesh stiffness sudden variation in the single and double tooth alternation of both the internal and external mesh pairs, and significantly decrease the transmission error fluctuation. However, longitudinal crowning modification has no marked influence on mesh stiffness sudden variation or transmission error fluctuation. The tooth profile modification can significantly reduce the sudden variation of tooth surface load during gear mesh course. Longitudinal crowning modification can make the tooth surface load evenly distributed in tooth width direction. When the external meshing pairs are modified at the tooth profile individually, the magnitude values of main response resonance peaks of internal meshing pairs have a great reduction, but those values of external meshing pairs change slightly. In the case of tooth profile modification of the internal meshing pairs, the phenomenon is reversed. By contrast with tooth profile modification, longitudinal crowning modification has little influence on the resonance peaks of internal and external meshing pairs.

     

齿廓方向修形的斜齿面齿轮啮合特性研究

主要研究了修形面齿轮副传动的啮合特性.提出了一种沿齿廓方向抛物线修形的面齿轮齿面结构,对传统斜齿面齿轮和修形的斜齿面齿轮副的啮合进行了比较.计算机仿真表明,修形的斜齿面齿轮传动啮合性能明显改善,接触路径沿两齿面齿长方向分布,有效避免了边缘接触;啮合区域对安装误差较为敏感,特别是轴夹角误差的大小,对啮合印痕在齿面上分布的影响尤其明显,容易导致接触区域向面齿轮的大端和小端偏移.     

滤波减速器轮齿齿形修形及分析

介绍了滤波减速器的结构及传动原理,分析了滤波减速器轮齿齿形修形的原因,同时选用适用于工业生产的修形量、修形曲线及修形长度计算方法,对样机进行了实例计算。并用ANSYS对修形前后齿轮啮合过程进行动态接触有限元分析,比较修形前后轮齿表面接触应力的变化,验证了修形效果。最后对样机进行了振动测试实验,进一步证明了轮齿齿形修形可以起到减振降噪的效果。     

重载车辆变速箱齿轮齿廓修形技术研究

利用MSC.Marc软件对变速箱齿轮副进行准静态接触有限元分析,得到不同修形方式下齿轮副传动误差、齿面接触应力变化情况.针对重载车辆行驶工况恶劣,齿轮负载变化大、可靠性要求高的特点,提出应以最大限度降低齿面接触应力峰值,且不增加齿轮系统传动误差波动为修形目标.     

点线啮合齿轮动态接触应力仿真分析与齿廓修形

针对DZLY180型硬齿面点线啮合齿轮减速器,利用SolidWorks建立其高速级齿轮副三维模型,采用Ansys Workbench对模型进行动态接触应力仿真分析,然后对其进行修形并重新建模、仿真,结果显示修形后点线啮合齿轮接触应力减小,啮入冲击得到明显改善。     

基于ANSYS/LS-DYNA的齿轮动力学接触仿真分析

针对渐开线直齿轮容易出现的载荷突变及噪声问题,需对齿轮进行齿廓方向的磨削修形。利用ANSYS/LS-DYNA中的APDL语句实现标准齿轮和修形齿轮的建模及动力学接触分析,并对分析结果进行比较,验证其修形的必要性。