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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
1
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 弧齿锥齿轮 加载齿面接触分析 半解析 有限元建模 接触柔性
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基于渗碳−啮合耦合效应的弧齿锥齿轮热处理变形半解析预测方法
2
作者 杜文龙 陈唐炜 +4 位作者 张建兴 丁撼 王智泉 荣士锋 周镇宇 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期487-500,共14页
对传统的齿轮热处理研究大多基于商业软件进行,其求解精度高,但耗时较长,为此,提出一种兼顾精度与效率的新的用于预测渗碳-啮合耦合效应对齿面热处理变形影响的半解析预测方法。将数值加载接触分析(NLTCA)与齿面渗碳相结合,确定机床加... 对传统的齿轮热处理研究大多基于商业软件进行,其求解精度高,但耗时较长,为此,提出一种兼顾精度与效率的新的用于预测渗碳-啮合耦合效应对齿面热处理变形影响的半解析预测方法。将数值加载接触分析(NLTCA)与齿面渗碳相结合,确定机床加工参数与齿面热处理变形之间的半解析泛函关系;采用线性规划方法对瞬时椭圆接触中心的渗碳-啮合耦合效应进行求解,并通过Newton-Raphson迭代法预测考虑渗碳-啮合耦合效应的整个齿面的热处理变形。以航空航天领域中应用的非正交弧齿锥齿轮为例,验证耦合效应对热处理变形的影响。研究结果表明:所提出的半解析预测方法能够高效精确地求解齿面热处理变形,这可为具有高精度、高效率和高性能要求的弧齿锥齿轮制造提供参考。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 渗碳-啮合耦合效应 热处理变形 半解析预测方法
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弧齿锥齿轮TCA接触印痕与传动误差协同求解方法研究
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作者 王煜石 容凯彬 +2 位作者 丁撼 孙甲尧 王智泉 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第9期1559-1568,共10页
弧齿锥齿轮齿面接触分析(Tooth contact analysis,TCA)可以精确计算得到反映传动性能的重要评价指标接触印痕以及传递误差。然而由于存在强烈的非线性和数值耦合关系,导致求解精度差、效率低和稳定性差。因此,提出了一种同时考虑接触印... 弧齿锥齿轮齿面接触分析(Tooth contact analysis,TCA)可以精确计算得到反映传动性能的重要评价指标接触印痕以及传递误差。然而由于存在强烈的非线性和数值耦合关系,导致求解精度差、效率低和稳定性差。因此,提出了一种同时考虑接触印痕与传动误差的TCA协同求解新方法。首先基于啮合原理进行齿面参数化表达,同时在三维坐标空间中利用旋转矩阵模拟齿轮副的啮合运动进行接触轨迹和传递误差求解;再根据数值齿面的曲率特征,进行接触印痕精确解析求解。算例结果验证了本文所提方法的可行性。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 齿面接触分析 接触印痕 传递误差
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