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加载接触啮合分析讲述
A computerized method for loaded tooth contact analysis ofhigh-contact-ratio spur gears with or without flank modificationconsidering tip corner contact and shaft misalignment; 重合度大的直齿齿轮具有降低单个齿载荷,同时振动和噪声小的优点。作者提出了一种用于加载接触啮合分析(LTCA)的高效计算机工具,同时考虑尖点接触与轴偏心的影响。此种方法基于影响系数法,同时考虑加载齿变形与轴的扭转变形。; 2。齿面数学模型
;渐开线上点M的坐标函数;为使俢形曲线光滑在渐开线与直线段之间加过渡曲线,半径为
;俢形后M点坐标
;俢形砂轮渐开线坐标
;3。轴不对中齿轮啮合分析
;当出现齿轮轴偏心安装时为避免齿对边缘接触通常要对一个齿面按照齿宽方向修缘
;4。加载齿面接触分析
;变形量
;实践中传递扭矩引起轴的扭转不容忽视
;考虑接触弯曲剪切扭转变形的三对齿啮合动力学方程;5。研究案例
;FEM与数值分析
;齿向修缘0.01mm
;沿接触椭圆主轴方向上的接触应力
;通过对比可以验证计算方法的准确性
;齿顶边缘应力集中,主从动齿轮曲率变化
;俢形区域的载荷会减小;俢形使得尖点接触影响的应力降低
;由于扭转和应力集中地影响最大应力仍出现在端面处;随着俢形量加大,传动误差的峰峰值随之加大,意味着加载啮合时的重合度降低,这就消弱大重合度齿轮振动噪声小的优点。;只影响齿面啮合点位置,和轴齿面刚度的载荷分布
;轴安装偏心量只影响啮合刚度;齿轮开始与退出时啮合载荷与应力没有太大变化,齿向修缘削弱了轴偏心对接触应力的影响。
;6。 结论
增加俢形量可以平滑载荷与接触应力的变化,但是也会降低啮合时的重合度。建议齿面的俢形量按照重合度不小于2来设计。
加载扭矩的齿轮端面处的接触应力被放大,在齿轮线接触时此种影响很明显,但是齿向修缘后影响不大。
最大的集中应力不是出现在啮合的开始与结束处,而是在开始点前与结束点后。随着齿面修缘量与轴偏心量增加,传动误差的峰峰值会略微增加,但是变化趋势不变。
;谢谢
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