齿面成形方法对鼓形齿联轴器齿形及其接触性能影响机制

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作者 关亚彬 张梦涵 +2 位作者 冯和生 陈继刚 刘超 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第1期21-32,共12页

鼓形齿轮齿面成形方法主要有2种:成形方法Ⅰ为滚刀绕位移圆圆心作圆弧运动展成鼓形齿面,成形方法Ⅱ为滚刀绕位移圆圆心作圆弧运动展成鼓形齿面。以上2种成形方法生成的齿形差异及影响机制尚不清楚。因此,基于齿面加工仿真,推导了2种成... 鼓形齿轮齿面成形方法主要有2种:成形方法Ⅰ为滚刀绕位移圆圆心作圆弧运动展成鼓形齿面,成形方法Ⅱ为滚刀绕位移圆圆心作圆弧运动展成鼓形齿面。以上2种成形方法生成的齿形差异及影响机制尚不清楚。因此,基于齿面加工仿真,推导了2种成形方法的齿面模型。采用啮合原理和有限元,建立了几何和承载接触分析模型。对比了2种成形方法的齿形、几何及承载接触特性。结果表明:在位移圆半径相等时,随着位移圆半径的增大,成形方法Ⅰ与Ⅱ的齿形偏差逐渐减小,最大偏差251μm;成形方法Ⅰ比Ⅱ的齿间载荷分配更加不均匀,最大载荷比最小载荷多702.8%、451.2%;在鼓形量相等下,成形方法Ⅱ的位移圆半径须大于Ⅰ,两者差200 mm,成形方法Ⅰ与Ⅱ的齿间载荷分配接近。 展开更多

关键词 鼓形齿联轴器 成形方法 齿形分析 几何接触 承载接触

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核电循环泵行星齿轮热弹流润滑研究 被引量：2

2

作者 董庆兵 汪汉明 +3 位作者 冯成程 魏静 何东 杨海师 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-10,共10页

核电齿轮箱的良好润滑性能是核电循环泵可靠运行的重要保障,充分考虑齿面形貌和齿廓修形等因素对内/外啮合齿轮副的影响是准确评估其润滑特性的前提。建立典型工况下核电循环泵行星传动系统斜齿轮热弹流润滑模型,首先将斜齿轮副的啮合... 核电齿轮箱的良好润滑性能是核电循环泵可靠运行的重要保障,充分考虑齿面形貌和齿廓修形等因素对内/外啮合齿轮副的影响是准确评估其润滑特性的前提。建立典型工况下核电循环泵行星传动系统斜齿轮热弹流润滑模型,首先将斜齿轮副的啮合状态几何等效为圆锥滚子的接触问题,然后考虑斜齿轮接触变形和齿廓偏差,计算得到内/外啮合齿轮副接触区域不同位置的油膜厚度、承载压力、摩擦应力和闪温等参数。考虑齿面磨合作用,采用移动平均滤波方法对未经磨合的初始形貌进行光滑处理,分析了齿面形貌对润滑行为的影响,最后采取齿廓修形改善润滑特性。结果表明:粗糙度和齿廓修形均会对润滑特性产生明显的影响,齿面粗糙形貌会造成油膜厚度减小,进而影响其润滑特性,弱化润滑油膜的承载能力;通过齿廓修形可以改善齿轮啮合边界处的几何过渡,降低该区域的应力集中和表面温度,从而明显改善啮合线终端的润滑状态。 展开更多

关键词 行星齿轮 核电循环泵 热弹流润滑 移动平均滤波法 表面形貌 齿廓修形

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考虑齿圈柔性的内啮合齿轮时变啮合刚度计算分析

3

作者 曹东江 常宏杰 高岚 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第6期149-159,共11页

当前大多数内齿轮啮合刚度都是基于忽略齿圈基体变形的假设计算的,文中应用Weber能量法基于精确的齿廓曲线方程建立内齿轮悬臂梁等效模型,同时基于铁木辛柯(Timoshenko)曲梁理论计算齿圈基体的变形量,并将齿圈变形耦合到齿轮啮合刚度计... 当前大多数内齿轮啮合刚度都是基于忽略齿圈基体变形的假设计算的,文中应用Weber能量法基于精确的齿廓曲线方程建立内齿轮悬臂梁等效模型,同时基于铁木辛柯(Timoshenko)曲梁理论计算齿圈基体的变形量,并将齿圈变形耦合到齿轮啮合刚度计算中。通过MATLAB GUI编程进行内啮合齿轮时变啮合刚度数值计算,分析了齿圈柔性对啮合变形的影响,研究了齿圈厚度、支撑数量及啮合力位置对啮合刚度的影响。结果表明:齿圈厚度和支撑数量的增加均有利于齿轮副啮合刚度的增大;啮合齿中线位于固定支撑点时,齿圈啮合刚度最大,在靠近支撑中间位置时,啮合刚度最小,齿圈啮合刚度对应于螺栓支撑呈周期性波动。 展开更多

关键词 内啮合齿轮 Weber能量法 时变啮合刚度 齿圈柔性 Timoshenko曲梁 精确齿廓

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基于折算齿形法的高阶非圆斜齿轮设计 被引量：1

4

作者 刘炀 宁少甫 +1 位作者 胡绍东 李文波 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第1期37-42,共6页

针对由于非圆斜齿轮节曲线曲率变化,通过折算齿形法建立的轮齿螺旋线在投影至节曲线所在平面时未与节曲线完全重合,导致轮齿偏向不均的问题,利用渐开螺旋面和节曲线柱面相交得到的截交线代替螺旋线的设计方法,重新设计高阶非圆斜齿轮。... 针对由于非圆斜齿轮节曲线曲率变化,通过折算齿形法建立的轮齿螺旋线在投影至节曲线所在平面时未与节曲线完全重合,导致轮齿偏向不均的问题,利用渐开螺旋面和节曲线柱面相交得到的截交线代替螺旋线的设计方法,重新设计高阶非圆斜齿轮。通过推导求解截交线,证明了此曲线的可行性,同时以一对高阶非圆斜齿轮为研究对象,利用折算齿形法和截交线相结合的方法建立高阶非圆斜齿轮模型,并对其进行运动分析及干涉检查。结果表明,模型整体运行效果良好,可以避免干涉问题。可见通过此方法建立的一对非圆齿轮副是有效可行的,对后期研究其啮合刚度有重要意义。 展开更多

关键词 高阶非圆斜齿轮 折算齿形法 渐开螺旋面 运动分析

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基于包络特征的非圆齿轮齿廓计算方法研究 被引量：29

5

作者 武传宇 金玉珍 贺磊盈 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第15期1796-1799,共4页

依据齿条刀具范成法加工非圆齿轮的原理,建立了计算机仿真加工中的刀具与齿坯间运动学模型;通过对仿真齿条刀具加工中齿廓形成过程的分析,提出了一种基于齿廓特征点的齿廓描述方法;根据齿廓的形成规律,提出了齿廓特征点、齿根圆、齿根... 依据齿条刀具范成法加工非圆齿轮的原理,建立了计算机仿真加工中的刀具与齿坯间运动学模型;通过对仿真齿条刀具加工中齿廓形成过程的分析,提出了一种基于齿廓特征点的齿廓描述方法;根据齿廓的形成规律,提出了齿廓特征点、齿根圆、齿根过渡曲线和齿顶圆等全部齿廓数据的计算算法,并利用该算法编写了椭圆齿轮齿廓计算程序,该程序可直接用于线切割等数控加工设备加工。采用该方法设计加工出的椭圆齿轮已成功应用于所研制的插秧机分插机构样机及其试验台中,从而验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 非圆齿轮 齿廓 范成法 数值算法

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高阶椭圆锥齿轮的传动模型与干涉检查的运动仿真 被引量：6

6

作者 林超 侯玉杰 +3 位作者 冉小虎 刘刚 丘华 阮小勇 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1-6,共6页

高阶椭圆锥齿轮是一种典型的非圆锥齿轮传动形式。以空间传动的啮合原理为基础,建立了该锥齿轮传动的空间球面啮合坐标系。分析了节曲线、齿廓及啮合线之间的变化关系;运用空间坐标变换的矩阵法创建了该齿轮的齿面方程。对该非圆锥齿轮... 高阶椭圆锥齿轮是一种典型的非圆锥齿轮传动形式。以空间传动的啮合原理为基础,建立了该锥齿轮传动的空间球面啮合坐标系。分析了节曲线、齿廓及啮合线之间的变化关系;运用空间坐标变换的矩阵法创建了该齿轮的齿面方程。对该非圆锥齿轮的传动比、模数及齿数等基本参数进行了设计,详细分析了偏心率对相关参数的影响变化关系及其规律。应用离散数值法及三维软件,建立了该非圆锥齿轮齿廓的数学模型及虚拟实体模型,并进行了运动仿真及干涉检查。获得了该非圆锥齿轮齿形的设计计算及生成方法,通过实验验证了该方法的正确性。 展开更多

关键词 齿轮 非圆锥齿轮 齿廓 数值方法

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解析法设计椭圆齿轮齿廓 被引量：15

7

作者 刘永平 王鹏 李佳 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第2期214-216,220,共4页

非圆齿轮是一种用于实现变传动比的齿轮机构,因其具有独特的几何与运动学特性,故在很多机构中被运用。椭圆齿轮的齿廓是实现传动比函数的载体,也是承受载荷的实体。其齿廓的设计、制造直接影响到机械的使用性能。针对椭圆齿轮的齿廓设... 非圆齿轮是一种用于实现变传动比的齿轮机构,因其具有独特的几何与运动学特性,故在很多机构中被运用。椭圆齿轮的齿廓是实现传动比函数的载体,也是承受载荷的实体。其齿廓的设计、制造直接影响到机械的使用性能。针对椭圆齿轮的齿廓设计问题,用解析法获得了椭圆齿轮齿廓,其齿廓数据为数控加工和线切割加工提供了加工点;为了验证解析法得到的椭圆齿轮齿廓精度,对比分析了其与折算齿形法绘制的齿廓数据,发现两者齿廓近似相同且有足够的精度,这有益于进一步研究非圆齿轮齿廓。 展开更多

关键词 非圆齿轮 椭圆齿轮 折算齿形法 解析法 曲率半径 节曲线

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非圆齿轮齿廓数值算法研究 被引量：17

8

作者 史勇 王生泽 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第8期1130-1133,共4页

针对现有的齿廓数值获取方法过于复杂、不易掌握以及通用性不强的情况,提出了一种简便高效的齿廓数值获取方法:在已知非圆齿轮节曲线的情况下,根据展成法原理提炼出了非圆齿轮加工中隐藏的成齿规律:即可利用齿轮刀一个轮齿包络出非圆齿... 针对现有的齿廓数值获取方法过于复杂、不易掌握以及通用性不强的情况,提出了一种简便高效的齿廓数值获取方法:在已知非圆齿轮节曲线的情况下,根据展成法原理提炼出了非圆齿轮加工中隐藏的成齿规律:即可利用齿轮刀一个轮齿包络出非圆齿轮的所有齿廓;在此基础上开发了一套高效简便的非圆齿轮齿廓数值算法,该算法能够不断逼近真实的非圆齿轮齿廓数值,并最终得到全部真实齿廓数值。最后利用MATLAB编程,验证了算法的可行性和准确性。 展开更多

关键词 非圆齿轮 齿廓 展成法 数值算法

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基于齿形折算法的椭圆齿轮参数化建模及运动仿真研究 被引量：6

9

作者 史诺 刘琼 +1 位作者 冯东旭 鲁剑啸 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第11期114-116,共3页

椭圆齿轮是一种典型的非圆齿轮,具有非均匀、周期性变化的传动比特性,在机床、轻工自动机械、仪器仪表等诸多领域中取得了良好的应用效果。椭圆齿轮的建模研究对于其推广应用具有重要意义。根据椭圆齿轮的结构特点,采用齿形折算法的原理... 椭圆齿轮是一种典型的非圆齿轮,具有非均匀、周期性变化的传动比特性,在机床、轻工自动机械、仪器仪表等诸多领域中取得了良好的应用效果。椭圆齿轮的建模研究对于其推广应用具有重要意义。根据椭圆齿轮的结构特点,采用齿形折算法的原理,基于CREO进行了参数化建模,并以此为基础在ADAMS中构建了运动仿真模型,仿真结果表明椭圆齿轮副啮合传动情况与理论分析保持一致,证明了建模方法的可行性,为椭圆齿轮的数控加工提供了基础的技术依据。 展开更多

关键词 齿形折算法 椭圆齿轮 参数化建模

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二维数字化齿面的展成方法研究 被引量：3

10

作者 易传云 王涛 王伏林 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第24期2074-2077,共4页

利用共轭曲面原理和齿轮啮合原理对以离散点表达的二维数字化齿面的展成加工进行了研究。应用该方法,以二维非标准数字化齿面的展成加工为实例,通过仿真计算,获得了实际展成加工中的加工参数,以及实际所展成加工的齿面。该方法对于完善... 利用共轭曲面原理和齿轮啮合原理对以离散点表达的二维数字化齿面的展成加工进行了研究。应用该方法,以二维非标准数字化齿面的展成加工为实例,通过仿真计算,获得了实际展成加工中的加工参数,以及实际所展成加工的齿面。该方法对于完善合面加工理论,并应用于实际的二维齿面的滚齿、插齿、磨齿等加工工艺,具有重要的理论价值和应用价值。 展开更多

关键词 数字化齿面 展成方法 离散点 共轭曲面 齿轮啮合

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直线-共轭内啮合齿轮泵的设计方法 被引量：13

11

作者 丛小青 刘梦仙 乌骏 《排灌机械》 2008年第1期33-36,共4页

以直线-共轭内啮合齿轮副为研究对象,对直线-共轭内啮合齿轮副的啮合特性进行了系统研究,得到了直线-共轭内啮合齿轮泵转子的较完整的设计方法.介绍了这种泵的工作原理,并综合齿轮及齿轮泵的设计计算方法,分析了直线-共轭内啮合齿形的... 以直线-共轭内啮合齿轮副为研究对象,对直线-共轭内啮合齿轮副的啮合特性进行了系统研究,得到了直线-共轭内啮合齿轮泵转子的较完整的设计方法.介绍了这种泵的工作原理,并综合齿轮及齿轮泵的设计计算方法,分析了直线-共轭内啮合齿形的基本参数和计算公式,给出了基本参数的选取和计算方法,推导了流量计算方程;利用平面啮合定理(Willis定理)和齿廓设计基本方法,分别得到了内、外齿轮的齿廓曲线方程.通过实例,求得其基本参数及齿廓曲线方程,并绘制出直线-共轭齿轮泵转子的图形,验证了基本参数和计算公式的合理性及齿廓曲线方程的正确性. 展开更多

关键词 齿轮泵 直线-共轭 内啮合 参数 齿廓曲线方程 设计方法

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三维数字化齿面的展成方法研究 被引量：3

12

作者 易传云 王涛 王伏林 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第6期896-899,1008,共5页

利用共轭曲面原理和齿轮啮合原理提出一种对以离散点表达的三维数字化齿面展成加工的方法。应用该方法 ,以三维数字化渐开线齿面的展成加工为实例 ,通过仿真计算 ,获得了实际展成加工中的加工参数 ,以及实际展成加工的齿面。该方法对于... 利用共轭曲面原理和齿轮啮合原理提出一种对以离散点表达的三维数字化齿面展成加工的方法。应用该方法 ,以三维数字化渐开线齿面的展成加工为实例 ,通过仿真计算 ,获得了实际展成加工中的加工参数 ,以及实际展成加工的齿面。该方法对于完善齿面加工理论 ,并应用于实际的三维齿面的滚齿、插齿、磨齿等加工工艺 ,都具有重要的理论价值和应用价值。 展开更多

关键词 数字化齿面 展成方法 离散点 共轭曲面 齿轮啮合

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基于啮合角函数的非圆齿轮共轭齿廓直接求解 被引量：2

13

作者 林菁 鄂晓宇 谢里阳 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期847-850,共4页

定义了非圆齿轮啮合角函数的概念,提出了基于啮合角函数的非圆齿轮共轭齿廓的直接求解方法·建立了齿廓求解的运动几何学模型,给出了齿廓方程,给出了齿廓啮合原理的啮合角函数表达式·该方法,给定啮合角函数,无需坐标变换,可直... 定义了非圆齿轮啮合角函数的概念,提出了基于啮合角函数的非圆齿轮共轭齿廓的直接求解方法·建立了齿廓求解的运动几何学模型,给出了齿廓方程,给出了齿廓啮合原理的啮合角函数表达式·该方法,给定啮合角函数,无需坐标变换,可直接求解共轭齿廓,简化了非圆齿轮共轭齿廓的求解·该方法亦适用于圆齿轮齿廓,实现了圆齿轮和非圆齿轮共轭齿廓求解的高度统一·为齿轮传动的设计计算提供了一种有效的新途径· 展开更多

关键词 啮合角函数 非圆齿轮 共轭齿廓 啮合原理 齿轮传动

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刀倾全展成准双曲面齿轮的切齿设计 被引量：4

14

作者 王星 方宗德 +1 位作者 王磊 李声晋 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期163-168,共6页

为提高准双曲面齿轮的啮合性能,对刀倾全展成(HGT)准双曲面齿轮进行切齿设计研究.以局部综合法(Local Synthesis)为基础,并依据格里森准双曲面齿轮的加工原理,得到满足一定啮合性能的加工参数,并采用该参数对齿轮副进行轮齿接触分析(TC... 为提高准双曲面齿轮的啮合性能,对刀倾全展成(HGT)准双曲面齿轮进行切齿设计研究.以局部综合法(Local Synthesis)为基础,并依据格里森准双曲面齿轮的加工原理,得到满足一定啮合性能的加工参数,并采用该参数对齿轮副进行轮齿接触分析(TCA).从齿面印痕和传动误差曲线可以看出,齿轮副重合度大,传动平稳,可通过调整局部控制参数来改变齿轮的啮合性能,验证了切齿设计的正确性.该方法可通过对设计参考点及其领域内的啮合条件进行预控,达到对齿面啮合质量的控制. 展开更多

关键词 HGT加工方法 准双曲面齿轮 局部综合法 加工参数 轮齿接触分析

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特殊齿形齿轮普通滚刀的CNC柔性创成 被引量：2

15

作者 冯显英 张承瑞 +1 位作者 艾兴 李沛刚 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期47-50,共4页

双向联动变位理论使得在CNC滚齿机上，基于标准渐开线齿轮滚刀，由CNC系统柔性控制刀具和工件问的创成运动实现特殊齿形的加工，无需耗费巨资制造各种专门的滚刀。新理论的提出对于实现齿轮不同工况下的最佳修形和追求齿轮传动的“在线... 双向联动变位理论使得在CNC滚齿机上，基于标准渐开线齿轮滚刀，由CNC系统柔性控制刀具和工件问的创成运动实现特殊齿形的加工，无需耗费巨资制造各种专门的滚刀。新理论的提出对于实现齿轮不同工况下的最佳修形和追求齿轮传动的“在线”最优化必将具有深远意义。 展开更多

关键词 特殊齿形 双向联动变位 CNC 柔性创成 滚齿刀

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变位渐开线齿轮的特征参数化建模研究 被引量：8

16

作者 施火结 张翔 《机械设计》 CSCD 北大核心 2008年第1期39-41,共3页

文中讨论了由齿条型刀具范成法加工的变位渐开线齿轮的特征参数化建模技术,该技术实现了较精确的齿轮CAD模型,并可通过改变刀具或齿轮的齿形参数自动生成齿轮三维模型,为齿轮的CAE/CAM精细化研究打下了基础。

关键词 变位齿轮 特征参数化建模 过渡曲线 范成法

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一种二维数字化齿面加工方法研究 被引量：1

17

作者 王伏林 易传云 +1 位作者 胡仲勋 陈静 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期37-41,共5页

利用数字化共轭曲面原理和齿轮啮合原理对数字化齿面加工方法进行研究.研究聚焦于离散表达的数字化齿面与解析表达的刀具面在加工过程中的几何关系与相对运动.求得刀具截形上与数字化齿面每个离散点对应的共轭点及它们相互接触时的对应... 利用数字化共轭曲面原理和齿轮啮合原理对数字化齿面加工方法进行研究.研究聚焦于离散表达的数字化齿面与解析表达的刀具面在加工过程中的几何关系与相对运动.求得刀具截形上与数字化齿面每个离散点对应的共轭点及它们相互接触时的对应共轭运动,将所求离散展成运动参数自动排序,插值形成连续共轭运动,实现对数字化齿面的连续加工.二维非标准数字化修形齿面的插削展成加工仿真计算实例,验证了该方法的正确性. 展开更多

关键词 插削 共轭曲面 数字化齿面 齿轮啮合 展成加工

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滚齿加工建模仿真及误差分析 被引量：5

18

作者 张金 黄筱调 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第4期68-70,共3页

应用包络法对齿轮加工进行仿真,通过包络曲线族获得齿轮齿廓曲线,并分析了加工过程中对齿形误差产生影响的因素。应用Pro/E软件对获得的曲线族进行修正,实现了齿轮三维模型的建立。

关键词 包络法 三维建模 齿廓曲线 展成法

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一种新型齿轮的数学模型及有限元分析 被引量：2

19

作者 李海翔 陈兵奎 谭儒龙 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1451-1455,共5页

提出了一种具有新型齿廓的"S"形齿轮。利用齿轮啮合原理,建立了"S"形齿轮的数学模型,包括"S"形齿轮的齿廓曲线方程和齿面方程,利用UnigraphicsNX、Hypermesh和ANSYS建模及有限元分析软件精确建立了"... 提出了一种具有新型齿廓的"S"形齿轮。利用齿轮啮合原理,建立了"S"形齿轮的数学模型,包括"S"形齿轮的齿廓曲线方程和齿面方程,利用UnigraphicsNX、Hypermesh和ANSYS建模及有限元分析软件精确建立了"S"形齿轮的单齿啮合有限元模型,并对其进行了接触有限元分析。分析结果表明,"S"形齿轮具有传动精度高、承载能力大等优点。 展开更多

关键词 “S”形齿轮 数学模型 有限元方法 接触应力

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圆弧齿廓圆弧齿线圆柱齿轮建模及承载能力分析 被引量：1

20

作者 姜碧琼 任重义 +1 位作者 段建中 郭学东 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期742-746,共5页

圆弧齿线圆柱齿轮是一种采用标准圆弧齿廓刀齿及铣刀盘加工的具有凸凹形曲线齿圆柱齿轮。这种齿轮的齿线为圆弧,且具有关于齿宽中央截面对称的特点。根据弧齿锥齿轮的铣齿加工原理,建立了圆弧齿廓圆弧齿线圆柱齿轮齿面数学模型,并依此... 圆弧齿线圆柱齿轮是一种采用标准圆弧齿廓刀齿及铣刀盘加工的具有凸凹形曲线齿圆柱齿轮。这种齿轮的齿线为圆弧,且具有关于齿宽中央截面对称的特点。根据弧齿锥齿轮的铣齿加工原理,建立了圆弧齿廓圆弧齿线圆柱齿轮齿面数学模型,并依此建立了双圆弧齿廓及四圆弧齿廓圆弧齿线圆柱齿轮三维实体模型。最后利用有限元分析软件对齿轮进行了接触应力分析,得到了齿面接触应力云图,结果显示四圆弧齿轮的齿面接触应力约为双圆弧齿轮的80%。研究结果可为圆弧齿廓圆弧齿线圆柱齿轮的设计应用提供理论依据。 展开更多

关键词 圆弧齿廓齿轮 圆弧齿线齿轮 有限元法 接触应力

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