S型齿廓少齿数齿轮的几何建模与强度分析-天津大学期刊中心.PDF

第 49 卷 第 7 期 天津大学学报 (自然科学与工程技术版) Vol.49 No.7 2016 年 7 月 Journal of Tianjin University (Science and Technology) Jul. 2016 DOI:10.11784/tdxbz201512003 S 型齿廓少齿数齿轮的几何建模与强度分析 1 1,2 孙 强 ，孙月海 (1. 天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室，天津 300072 ； 2. 天津大学轻型动力教育部工程研究中心，天津 300072) 摘 要 ：针对渐开线少齿数齿轮副因齿面接触应力大导致承载能力低而难以广泛应用的问题，提出了一种能够实现 凹凸弧齿廓啮合的基于正弦曲线齿条刀具加工 S 型齿廓．给出了齿条刀具正弦函数的曲线方程，推导了 S 型齿廓 数学模型，建立了 S 型齿廓少齿数齿轮的几何模型，分析了 S 型齿廓的诱导法曲率的计算方法，开展了齿轮副接触 应力的有限元仿真分析，并与渐开线少齿数齿轮作了对比分析．结果表明，相互共轭啮合 S 型齿廓齿轮副具有相 同的齿廓方程形式，能够用一把齿条刀具或滚刀加工，且能较大幅度地提高少齿数齿轮副的承载能力． 关键词 ：S 型齿廓；渐开线；少齿数齿轮；齿轮 中图分类号：TH132.413 文献标志码 ：A 文章编号 ：0493-2137 (2016)07-0702-07 Geometric Modeling and Strength Analysis of Gear with S-Shaped Tooth Profile and Small Number of Teeth 1 1, 2 Sun Qiang ，Sun Yuehai (1. Key Laboratory of Mechanism and Equipment Design of Ministry of Education，Tianjin University ， Tianjin 300072 ，China ；2. Engineering Research Center of Light-Duty Power Machine of Ministry of Education ， Tianjin University ，Tianjin 300072 ，China) Abstract ： The large contact stress of involute gear pair with small number of teeth causes a low load-carrying capac- ity and failure in wide application．To solve this problem ，an S-shaped tooth profile was proposed that c