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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。
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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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职称材料
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。
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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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职称材料
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。
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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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职称材料
轴线角误差的斜齿轮拓扑修形及仿真
被引量:
2
4
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.
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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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职称材料
题名
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
李玲
张华
杨选文
郑涛
机构
西安建筑科技大学机电工程学院
陕西法士特齿轮有限责任公司
浙江省农业机械研究院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018年第8期68-74,86,共8页
基金
国家自然科学基金(51475352)
文摘
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。
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
Keywords
gear shaving
concave-errors
elastoplastic deformation
loaded tooth contact analysis
finite element method
分类号
TH132.413 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
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
胡锡文
徐磊
刘忠亮
机构
西安科技大学机械工程学院
中国核电工程有限公司
出处
《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
基金
陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2020JM-521)。
文摘
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。
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
Keywords
ruled surface
conjugate pinion
tooth surface deviation
sensitivity matrix
hobbing
load tooth contact analysis
分类号
TH132.4 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
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
郭芳
杨涛
机构
西北工业大学机电学院
出处
《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
基金
国家自然科学基金资助项目(513785384)
文摘
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。
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
Keywords
helical gear
tooth modification
loaded tooth contact analysis
mixed elasto-hydrodynamic lubrication
power loss
分类号
TH11 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
轴线角误差的斜齿轮拓扑修形及仿真
被引量:
2
4
作者
张西金
贾超
候祥颖
郭芳
翟佳
机构
西北工业大学机电学院
出处
《西安工业大学学报》
CAS
2018年第1期28-34,共7页
基金
国家自然科学基金(51375384)
文摘
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.
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
Keywords
helical gear
topological modification
loaded tooth contact analysis
loaded transmission errors
axis angle
分类号
TH11 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
剃齿啮合的接触特性分析及中凹误差形成机理研究
蔡安江
刘磊
李玲
张华
杨选文
郑涛
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018
4
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职称材料
2
直纹面面齿轮共轭小齿轮的滚齿加工研究
彭先龙
吴易凯
胡锡文
徐磊
刘忠亮
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
混合弹流润滑修形斜齿轮齿面摩擦功率损耗
张西金
方宗德
郭芳
杨涛
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
5
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下载PDF
职称材料
4
轴线角误差的斜齿轮拓扑修形及仿真
张西金
贾超
候祥颖
郭芳
翟佳
《西安工业大学学报》
CAS
2018
2
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职称材料
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