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航空锥齿轮加载齿面接触分析的半解析计算方法
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作者 尹凤 杜文龙 +4 位作者 丁撼 邓雄耀 王智泉 容铠彬 唐进元 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1331-1342,共12页
基于商业软件的传统模拟加载齿面接触分析(SLTCA)求解精度高,但耗时较长,为此,提出一种兼顾精度与效率的用于加载齿面接触分析(LTCA)的半解析计算方法。以基于齿面模型的齿轮有限元模型为对象,对加载接触点精确的局部边界条件进行求解... 基于商业软件的传统模拟加载齿面接触分析(SLTCA)求解精度高,但耗时较长,为此,提出一种兼顾精度与效率的用于加载齿面接触分析(LTCA)的半解析计算方法。以基于齿面模型的齿轮有限元模型为对象,对加载接触点精确的局部边界条件进行求解。考虑计算的精度和效率,使用局部Rayleigh-Ritz方法对啮合刚度进行半解析计算。考虑到时变啮合特性的影响,采用线性规划方法对LTCA进行半解析求解。最后,以航空航天领域中应用的非正交弧齿锥齿轮为例,对所提出方法的准确性和可靠性进行验证。研究结果表明:由所提出的方法得到的齿面接触压力与由SLTCA得到的齿面接触压力相对误差均在3%以内,具有较高的求解精度,这可为具有高精度和高性能要求的弧齿锥齿轮制造提供有效参考。 展开更多
关键词 齿齿 加载齿接触分析 半解析 有限元建模 接触柔性
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利用齿面接触分析的两级摆线针轮减速器传动误差分析方法
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作者 韩斌斌 宿月文 郭彩霞 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第12期2032-2038,共7页
两级摆线针轮机构可在结构紧凑的前提下获得高减速比。为评估该型机构的传动性能,提出了一种新型两级摆线针轮减速器的摆线齿形设计参数式,经坐标转换以及摆线针轮啮合方程式,并通过齿面接触分析原理构建了空载时齿面接触方程组,进而求... 两级摆线针轮机构可在结构紧凑的前提下获得高减速比。为评估该型机构的传动性能,提出了一种新型两级摆线针轮减速器的摆线齿形设计参数式,经坐标转换以及摆线针轮啮合方程式,并通过齿面接触分析原理构建了空载时齿面接触方程组,进而求解得到传动误差。根据不同齿廓修形方法以及不同修形量的组合进行传动误差对比分析,结果表明复合修形比单一修形情况下,传动误差相对较小,而且正等距加正移距复合修形情况下传动误差最小。该理论可为新型两级摆线针轮机构的传动性能评估提供理论基础。 展开更多
关键词 摆线针轮传动 齿接触分析 传动误差 齿廓修形
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计入齿面摩擦的斜齿轮啮合动力学特性研究 被引量:1
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作者 路晓云 刘启连 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期56-61,共6页
针对斜齿轮啮合过程中,建立了考虑齿面摩擦的斜齿轮啮合副动力学模型。首先对斜齿轮副啮合进行齿面接触分析和加载齿面接触分析,得到齿面接触路径、接触位置法向位移,在此基础上计算了时变啮合刚度激励、齿面滑动摩擦系数和摩擦力臂。其... 针对斜齿轮啮合过程中,建立了考虑齿面摩擦的斜齿轮啮合副动力学模型。首先对斜齿轮副啮合进行齿面接触分析和加载齿面接触分析,得到齿面接触路径、接触位置法向位移,在此基础上计算了时变啮合刚度激励、齿面滑动摩擦系数和摩擦力臂。其次,建立并求解了考虑齿面摩擦的斜齿轮副动力学模型,计算了动态啮合力/速度/位移。由齿面上的滑动摩擦系数、摩擦力臂和动力学方程构成斜齿轮副啮合动力学耦合系统,通过解耦计算,对模型系统方程进行了求解。最后通过实例验证了该模型的有效性。 展开更多
关键词 齿 齿摩擦 齿接触分析 接触路径
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考虑圆弧修形和交错角的人字齿轮啮合行为分析 被引量:1
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作者 侯晓燕 王曦 周越 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期180-192,共13页
针对人字齿轮制造加工导致左、右齿面存在不同程度的对称性偏差,以及传统轴向位移迭代法受误差尺度限制的问题,以某型高速列车人字齿轮为研究对象,提出了一种新的轴向位移迭代方法,并建立人字齿轮承载接触分析(LTCA)模型。该模型以有限... 针对人字齿轮制造加工导致左、右齿面存在不同程度的对称性偏差,以及传统轴向位移迭代法受误差尺度限制的问题,以某型高速列车人字齿轮为研究对象,提出了一种新的轴向位移迭代方法,并建立人字齿轮承载接触分析(LTCA)模型。该模型以有限元法和有限长线接触理论为基础,在载荷-变形协调方程中考虑不同啮合点处螺旋角的差异,采用牛顿迭代法计算主动齿轮轴向位移,通过LTCA模型分析了轮齿圆弧修形与齿面交错角对啮合激励和载荷分布的影响。研究结果表明:牛顿迭代法可适用于含不同误差类型的人字齿轮LTCA模型,且小误差下牛顿迭代法比传统迭代法的计算时间减少70%,圆弧修形量从2μm增至15μm,时变啮合刚度均值降低38%,啮合误差均值提高39%;当输入扭矩为500 N·m时,两侧齿面中部最大法向啮合力由100 N增大到370 N;随着齿面交错角的增大,时变啮合刚度均值提高,啮合误差均值减小,交错角相位差从0增加到π,时变啮合刚度、啮合误差的幅值分别降低了54%和79%。该研究结果可为人字齿轮啮合稳定性的提高提供新思路。 展开更多
关键词 人字齿 承载接触分析 圆弧修形 齿交错角 轴向位移 牛顿迭代法
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斜齿轮实际齿面接触分析技术 被引量:17
5
作者 蒋进科 方宗德 苏进展 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期921-925,共5页
基于三坐标测量的齿面网格节点偏差,经过三次B样条拟合得到法向偏差曲面,通过理论齿面与偏差曲面叠加构造斜齿实际齿面,推导了齿面法矢、齿面接触与边缘接触;编制了1套斜齿轮TCA程序,能够对各种实际齿面进行TCA仿真;通过齿向和三维修形... 基于三坐标测量的齿面网格节点偏差,经过三次B样条拟合得到法向偏差曲面,通过理论齿面与偏差曲面叠加构造斜齿实际齿面,推导了齿面法矢、齿面接触与边缘接触;编制了1套斜齿轮TCA程序,能够对各种实际齿面进行TCA仿真;通过齿向和三维修形算例验证了方法的正确性,为斜齿轮实际齿面接触分析提供了新方法。 展开更多
关键词 齿 误差曲 实际齿 齿接触分析 齿网格 坐标测量 三次B样条
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内啮合珩齿的理论研究和微机模拟齿面接触分析 被引量:10
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作者 詹东安 吴序堂 +1 位作者 孙景友 任济生 《工具技术》 北大核心 1997年第9期9-11,34,共4页
本文应用空间交错轴内啮合理论对内啮合珩齿方法进行了理论研究,推导渐开面包络内齿珩轮的齿面方程,采用微机模拟齿面接触分析.并得出结论.为内啮合珩齿的实际应用提供了理论依据。
关键词 齿 微机 模拟 齿接触分析 内啮合 珩轮
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HGT准双曲面齿轮传动的轮齿接触分析 被引量:11
7
作者 王星 方宗德 +2 位作者 李声晋 高正国 宁程丰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期475-480,共6页
HGT准双曲面齿轮,大轮采用展成法加工,小轮采用刀倾法加工。根据格里森HGT准双曲面齿轮的加工原理和加工方法,并以传统的摇台型机床为基础,建立了切齿加工数学模型,推导了理论齿面方程,并对齿轮进行了轮齿接触分析(tooth contact analys... HGT准双曲面齿轮,大轮采用展成法加工,小轮采用刀倾法加工。根据格里森HGT准双曲面齿轮的加工原理和加工方法,并以传统的摇台型机床为基础,建立了切齿加工数学模型,推导了理论齿面方程,并对齿轮进行了轮齿接触分析(tooth contact analysis,TCA),包括齿面接触分析和边缘接触分析。将切齿设计与相应的TCA编制成计算机程序,通过计算机数值仿真,可准确显示不同参数、不同误差的齿轮啮合过程和性能,验证了数学模型与理论推导的正确性,为下一步轮齿承载接触分析(loaded tooth contact analysis,LTCA)打下了基础。 展开更多
关键词 边缘接触分析 HGT方法 准双曲齿 齿接触分析
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螺旋锥齿轮基于离散点描述齿面接触分析研究 被引量:3
8
作者 王延忠 李左章 +1 位作者 周云飞 周济 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第1期3-5,9,共4页
详细讨论了用 B样条函数拟合表示的螺旋锥齿轮轮齿齿面接触分析方法 :1建立了螺旋锥齿轮拟合齿面的接触点求解模型 ,并给出了该模型的求解方法 ;2给出了拟合齿面接触区及传动误差曲线的绘制方法 ,最后给出了一个实例。该方法经适当变化... 详细讨论了用 B样条函数拟合表示的螺旋锥齿轮轮齿齿面接触分析方法 :1建立了螺旋锥齿轮拟合齿面的接触点求解模型 ,并给出了该模型的求解方法 ;2给出了拟合齿面接触区及传动误差曲线的绘制方法 ,最后给出了一个实例。该方法经适当变化后也可用于其它种类齿轮的齿面接触分析。 展开更多
关键词 螺旋锥齿 齿拟合 tca 齿接触分析
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HGT准双曲面齿轮精确建模和加载接触分析 被引量:8
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作者 王星 方宗德 +1 位作者 李声晋 崔艳梅 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期181-185,共5页
以加工方法 HGT为研究对象,根据格里森HGT准双曲面齿轮的加工方法和加工原理,并以摇台机床为基础,推导了理论工作齿面方程和齿根过渡曲面方程,在此基础上建立了3维几何仿真模型,并对齿轮副进行了轮齿加载接触分析,得到齿轮副在拟真实工... 以加工方法 HGT为研究对象,根据格里森HGT准双曲面齿轮的加工方法和加工原理,并以摇台机床为基础,推导了理论工作齿面方程和齿根过渡曲面方程,在此基础上建立了3维几何仿真模型,并对齿轮副进行了轮齿加载接触分析,得到齿轮副在拟真实工况下的齿面印痕、传动误差曲线和载荷分配系数。最后通过切齿试验验证了理论推导的正确性。仿真和试验结果表明:1)齿轮重合度大,传动平稳;2)当大轮加载扭矩超过一定值(500 N·m)时,轮齿会出现边缘接触。该研究为齿轮的强度和振动分析等提供了可靠的前提条件。 展开更多
关键词 HGT方法 准双曲齿 工作齿 齿根过渡曲 齿加载接触分析 齿试验
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变位非正交面齿轮副小轮齿向修形轮齿接触分析 被引量:10
10
作者 周镇宇 唐进元 丁撼 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第15期2003-2009,共7页
建立了变位非正交面齿轮的加工坐标系和啮合坐标系,推导了变位小轮及变位非正交面齿轮的齿面方程,计算得到了面齿轮数值齿面,分析了变位对非正交面齿轮齿宽的影响。在变位的基础上研究了对小轮进行齿向鼓形修形,而面齿轮不修形的修形方... 建立了变位非正交面齿轮的加工坐标系和啮合坐标系,推导了变位小轮及变位非正交面齿轮的齿面方程,计算得到了面齿轮数值齿面,分析了变位对非正交面齿轮齿宽的影响。在变位的基础上研究了对小轮进行齿向鼓形修形,而面齿轮不修形的修形方式。分别对未变位、变位、变位加小轮齿向修形的三种非正交面齿轮传动形式进行考虑安装误差的轮齿接触分析。研究表明:随着变位系数增大,非正交面齿轮最小内半径、最大外半径及极限齿宽均减小;变位不影响非正交面齿轮副的接触规律;小轮齿向修形能降低接触轨迹对安装误差的敏感性,会引起幅值较小的直线型传动误差。 展开更多
关键词 非正交齿 变位 齿向修形 齿接触分析
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球齿轮传动的齿面接触分析和应力分析 被引量:3
11
作者 李婷 潘存云 +1 位作者 张立杰 李明宇 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期123-128,共6页
球齿轮是一种新型的二维齿轮传动机构。在建立了球齿轮数学模型的基础上,得到了球齿轮传动的啮合模型,并进行了齿面接触特性分析,通过解非线性方程组,可得到接触点在齿面的位置。分析了球齿轮齿面的结构特征,针对球齿轮传动的接触形式... 球齿轮是一种新型的二维齿轮传动机构。在建立了球齿轮数学模型的基础上,得到了球齿轮传动的啮合模型,并进行了齿面接触特性分析,通过解非线性方程组,可得到接触点在齿面的位置。分析了球齿轮齿面的结构特征,针对球齿轮传动的接触形式表现为轮齿凸面与马鞍面之间的点接触,对啮合齿面的接触椭圆进行了分析计算,总结出了球齿轮在任一偏摆平面内啮合传动时接触椭圆的变化规律:在轮齿根部和顶部啮合时,接触椭圆较小,因而接触应力较大;而在轮齿中部啮合时,接触椭圆较大,所以接触应力较小。采用有限元的方法对球齿轮轮齿进行了弯曲应力和接触应力分析,分析结果进一步验证了接触椭圆变化规律的正确性。以上结论对进一步研究球齿轮的传动理论与实际应用具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 齿 接触分析 接触 接触椭圆 弯曲应力 齿接触应力
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摆线齿锥齿轮齿面预定位置啮合接触分析算法 被引量:2
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作者 聂少武 邓效忠 +2 位作者 张华 李天兴 邓静 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期219-225,共7页
为了能够全面掌握齿面接触质量及便于接触区调整,基于摆线齿锥齿轮刀倾全展成加工方法,对齿面任意预定位置啮合接触分析进行了研究。分析了切齿加工运动,根据刀盘、摇台与工件之间的相互位置和运动关系,建立了刀倾法切齿加工数学模型,... 为了能够全面掌握齿面接触质量及便于接触区调整,基于摆线齿锥齿轮刀倾全展成加工方法,对齿面任意预定位置啮合接触分析进行了研究。分析了切齿加工运动,根据刀盘、摇台与工件之间的相互位置和运动关系,建立了刀倾法切齿加工数学模型,推导出理论齿面方程。建立了含轴向位置变量的齿面滚检数学模型,推导出啮合接触分析简化算法,给出了接触椭圆求解方法,在此基础上给出了齿面预定位置啮合分析计算流程。最后以一对摆线齿锥齿轮副为例进行了齿面不同预定位置的啮合分析,仿真结果与滚检结果一致,验证了啮合接触分析算法的有效性。 展开更多
关键词 摆线齿齿 齿啮合 齿加工 齿滚检模型 齿接触分析
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点接触齿面啮合分析的基本公式及其应用研究 被引量:4
13
作者 吴训成 毛世民 吴序堂 《机械设计》 CSCD 北大核心 2000年第2期15-18,共4页
建立了一个包含四个安装参数和一个转角参数在内的点接触齿面副啮合分析的数学模型 ,并导出了一组基本公式。这些公式适用于齿面啮合的任何接触点。利用这些公式一方面能够计算分析已知点接触齿面副的啮合性能 ,而且比用TCA要方便快速得... 建立了一个包含四个安装参数和一个转角参数在内的点接触齿面副啮合分析的数学模型 ,并导出了一组基本公式。这些公式适用于齿面啮合的任何接触点。利用这些公式一方面能够计算分析已知点接触齿面副的啮合性能 ,而且比用TCA要方便快速得多 。 展开更多
关键词 齿接触 啮合分析 齿设计 接触
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FA新型摆线针轮行星传动受力分析方法与齿面接触状态有限元分析 被引量:14
14
作者 关天民 张东生 雷蕾 《机械设计》 CSCD 北大核心 2005年第3期31-34,共4页
在分析FA新型摆线针轮行星传动特点的基础上,提出了一套摆线轮齿形修形下的齿面受力分析理论,并采用MARC工程软件对针齿和摆线轮齿面的接触状态进行了有限元分析,结果证明了受力分析理论的正确性。根据文中理论所编制的计算机软件,可以... 在分析FA新型摆线针轮行星传动特点的基础上,提出了一套摆线轮齿形修形下的齿面受力分析理论,并采用MARC工程软件对针齿和摆线轮齿面的接触状态进行了有限元分析,结果证明了受力分析理论的正确性。根据文中理论所编制的计算机软件,可以确定不同状态下的FA传动修形参数优化,进行受力分析计算、强度验算,并绘制其三维实体模型与工程图。 展开更多
关键词 FA新型摆线针轮行星传动 齿受力分析理论 接触有限元计算 工程软件
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齿面接触分析初始值自动求解算法实现 被引量:2
15
作者 李敬财 王太勇 +2 位作者 何改云 李清 郝永江 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1401-1404,共4页
建立了一套齿面接触区分析计算时可自动求解初始值的算法.以建立的齿面数学模型为基础,将齿面离散化成点阵结构.对于一对啮合的齿面,在这两个齿面点阵上分别任意取一点,在装配坐标系下,使这对点绕各自的旋转轴转一定角度后法矢量相等,... 建立了一套齿面接触区分析计算时可自动求解初始值的算法.以建立的齿面数学模型为基础,将齿面离散化成点阵结构.对于一对啮合的齿面,在这两个齿面点阵上分别任意取一点,在装配坐标系下,使这对点绕各自的旋转轴转一定角度后法矢量相等,计算出这对点的空间距离.考虑到整个齿面点阵点的组合,找到空间距离最小的一对点,则由这对点给出的相应参数值便可作为求解齿面接触区分析的初始值.通过实际算例,验证了该算法的有效性和实用性. 展开更多
关键词 齿 齿接触分析 初始值
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三次样条齿线圆柱齿轮齿面接触分析 被引量:3
16
作者 苏进展 方宗德 蔡香伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期112-116,共5页
对三次样条齿线圆柱齿轮滚切加工和齿面几何接触进行了分析.在推导修形滚刀齿面方程的基础上,利用三次样条齿线滚切原理和啮合方程得到其齿面数学模型;根据两齿面在啮合中连续相切条件,建立了考虑安装误差的齿面接触分析(TCA)模型.齿面... 对三次样条齿线圆柱齿轮滚切加工和齿面几何接触进行了分析.在推导修形滚刀齿面方程的基础上,利用三次样条齿线滚切原理和啮合方程得到其齿面数学模型;根据两齿面在啮合中连续相切条件,建立了考虑安装误差的齿面接触分析(TCA)模型.齿面接触分析仿真结果表明,用抛物线形齿廓刀具对齿面修形,可获得抛物线型的几何传动误差,改善了啮合性能;在安装误差条件下,调整控制结点位置可降低接触印痕对安装误差的敏感性. 展开更多
关键词 三次样条齿线圆柱齿 滚切加工 齿接触分析 齿修形
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HGT准双曲面齿轮精确建模和加载接触分析 被引量:5
17
作者 汪颖 李成鑫 +1 位作者 李国栋 李锴科 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期181-187,共7页
以加工方法 HGT为研究对象,根据格里森HGT准双曲面齿轮的加工方法和加工原理,并以摇台机床为基础,推导了理论工作齿面方程和齿根过渡曲面方程,在此基础上建立了3维几何仿真模型,并对齿轮副进行了轮齿加载接触分析,得到齿轮副在拟真实工... 以加工方法 HGT为研究对象,根据格里森HGT准双曲面齿轮的加工方法和加工原理,并以摇台机床为基础,推导了理论工作齿面方程和齿根过渡曲面方程,在此基础上建立了3维几何仿真模型,并对齿轮副进行了轮齿加载接触分析,得到齿轮副在拟真实工况下的齿面印痕、传动误差曲线和载荷分配系数。最后通过切齿试验验证了理论推导的正确性。仿真和试验结果表明:1)齿轮重合度大,传动平稳;2)当大轮加载扭矩超过一定值(500 N·m)时,轮齿会出现边缘接触。该研究为齿轮的强度和振动分析等提供了可靠的前提条件。 展开更多
关键词 HGT方法 准双曲齿 工作齿 齿根过渡曲 齿加载接触分析 齿试验
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一种具修形的直齿锥齿轮副齿面接触分析方法 被引量:5
18
作者 沈玲莉 陆宝山 +1 位作者 季业益 关集俱 《机械设计》 CSCD 北大核心 2021年第7期68-73,共6页
提出一种新的齿面接触分析方法,首先以"黄金比例法"找出齿面接触点,并以所求得的齿面接触点参数计算大齿轮的角度传递误差;接着以该接触点的切向量为基准通过搜寻法找出接触齿印,从而求解出边界接触条件下的齿轮副接触状况;... 提出一种新的齿面接触分析方法,首先以"黄金比例法"找出齿面接触点,并以所求得的齿面接触点参数计算大齿轮的角度传递误差;接着以该接触点的切向量为基准通过搜寻法找出接触齿印,从而求解出边界接触条件下的齿轮副接触状况;最后以Litvin的齿面接触分析方法为参考,验证文中所提出的齿面接触分析方法的正确性。 展开更多
关键词 球形渐开线 齿齿 黄金比例法 齿接触分析
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双圆弧弧齿锥齿轮齿面接触分析 被引量:4
19
作者 张瑞亮 王铁 李红梅 《机械设计》 CSCD 北大核心 2011年第7期80-83,共4页
齿面接触分析是双圆弧弧齿锥齿轮啮合分析的有效工具,是进行加载齿面接触分析、有限元分析的基础。文中利用齿面接触分析(Tooth ContactAnalysis,TCA)原理,结合双圆弧弧齿锥齿轮的齿形特点,对其TCA程序的关键内容及实现方法进行了介绍,... 齿面接触分析是双圆弧弧齿锥齿轮啮合分析的有效工具,是进行加载齿面接触分析、有限元分析的基础。文中利用齿面接触分析(Tooth ContactAnalysis,TCA)原理,结合双圆弧弧齿锥齿轮的齿形特点,对其TCA程序的关键内容及实现方法进行了介绍,实现了对双圆弧弧齿锥齿轮传动啮合质量的数值仿真分析。最后通过实例对该TCA程序进行了验证,为双圆弧弧齿锥齿轮的设计提供了有效的手段和方法。 展开更多
关键词 双圆弧 齿齿 齿接触分析
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弧线齿面齿轮传动承载接触分析 被引量:3
20
作者 沈云波 方宗德 +1 位作者 苏进展 杨晓芳 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第1期44-48,共5页
推导了具有刀倾的刀盘形成弧线形产形齿条,进而成形加工弧线齿面齿轮的齿面方程;在弧线齿面齿轮及其相啮合的弧线齿圆柱齿轮几何接触分析的基础上,利用有限元方法,通过数学规划对面齿轮齿面承载接触进行了分析。算例仿真结果表明:在小... 推导了具有刀倾的刀盘形成弧线形产形齿条,进而成形加工弧线齿面齿轮的齿面方程;在弧线齿面齿轮及其相啮合的弧线齿圆柱齿轮几何接触分析的基础上,利用有限元方法,通过数学规划对面齿轮齿面承载接触进行了分析。算例仿真结果表明:在小齿轮轴外加扭矩为550 N.m条件下,齿面载荷在面齿轮齿面上分布均匀,承载传动误差幅值不大于5 arcsec,载荷在面齿轮齿根中点引起的拉应力较小。 展开更多
关键词 弧线齿齿 承载接触分析 机械传动 承载传动误差
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