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齿面摩擦力对齿轮接触应力的影响 被引量:33
1
作者 高创宽 周谋 亓秀梅 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期642-645,共4页
渐开线齿轮接触疲劳强度设计中忽略了齿面摩擦力的影响。对此 ,众多学者看法不一 ,有的认为齿面摩擦力影响甚微 ,可以忽略 ;而另一些人则指出其影响明显 ,不可不计。文中通过 6组滚子疲劳试验得出 ,齿面摩擦力的影响能否被忽略与齿轮的... 渐开线齿轮接触疲劳强度设计中忽略了齿面摩擦力的影响。对此 ,众多学者看法不一 ,有的认为齿面摩擦力影响甚微 ,可以忽略 ;而另一些人则指出其影响明显 ,不可不计。文中通过 6组滚子疲劳试验得出 ,齿面摩擦力的影响能否被忽略与齿轮的转速、功率、材质、齿数、模数及润滑剂的黏度等因素有关 ,而这些因素可用一个无量纲参数S来表示。S存在两个临界点S1 和S2 。当S <S1 时 ,齿面摩擦力可使齿面接触应力增大 10 %左右 ;当S >S2 时 ,摩擦力影响较小 ,可以忽略不计 ;当S1 <S <S2 时 ,其影响幅度随S的递增急剧减小 ,并在S =S2 附近达到最低。文末对上述试验结论的合理性进行了分析。 展开更多
关键词 渐开线齿轮 齿面摩擦力 接触应力 试验研究 疲劳强度
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弧齿锥齿轮齿面接触应力分析 被引量:19
2
作者 张金良 方宗德 +1 位作者 曹雪梅 李盛鹏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第10期1268-1272,共5页
弧齿锥齿轮工作时齿面接触应力的大小直接影响其使用寿命和安全。本文运用自主开发的弧齿锥齿轮设计分析系统建立齿轮的轮齿网格模型,将模型数据变换后导入ANSYS软件中,经过装配和结构扩展进行轮齿的接触应力分析,得到了多齿对接触情况... 弧齿锥齿轮工作时齿面接触应力的大小直接影响其使用寿命和安全。本文运用自主开发的弧齿锥齿轮设计分析系统建立齿轮的轮齿网格模型,将模型数据变换后导入ANSYS软件中,经过装配和结构扩展进行轮齿的接触应力分析,得到了多齿对接触情况下,齿面等效接触应力的分布及其变化规律。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 齿面接触应力 网格模型
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ANSYS在齿轮设计和计算中的应用 被引量:11
3
作者 关云飞 沈晓明 《机电工程技术》 2004年第2期56-57,共2页
本文利用ANSYS对齿轮变形和齿根应力进行了有限元计算,并利用ANSYS的面面接触单元进行齿轮接触仿真分析,计算了齿轮啮合中的接触应力和变形分布,说明了ANSYS在齿轮计算尤其在接触分析上的有效性,为齿轮CAE提供了又一途径。
关键词 有限元法 齿轮变形 齿根应力 接触应力
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齿面粗糙度对齿轮传动接触疲劳应力的影响 被引量:20
4
作者 汤中连 亓秀梅 高创宽 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期53-57,共5页
对齿面粗糙度呈余弦分布的渐开线圆柱齿轮进行热弹流润滑数值计算,分析齿面粗糙度对齿轮传动接触疲劳应力的影响。结果表明:粗糙度会使轮齿接触区次表面发生明显的应力集中,粗糙度波长愈小,应力集中愈明显,且愈贴近齿轮表面;随着粗糙度... 对齿面粗糙度呈余弦分布的渐开线圆柱齿轮进行热弹流润滑数值计算,分析齿面粗糙度对齿轮传动接触疲劳应力的影响。结果表明:粗糙度会使轮齿接触区次表面发生明显的应力集中,粗糙度波长愈小,应力集中愈明显,且愈贴近齿轮表面;随着粗糙度波幅的增大,平均油膜厚度单调增大,而接触区次表面主剪应力的最大值呈抛物线变化;随着粗糙度波长的增大,平均油膜厚度迅速减小而主剪应力的最大值急剧增大,但当波长增至一定值时,二者各自趋于光滑齿面接触时的相应值。 展开更多
关键词 粗糙齿面 接触疲劳应力 次表面应力分布
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齿形滑环式组合密封的有限元分析 被引量:17
5
作者 张教超 王敏庆 李海飞 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期59-62,88,共5页
利用ANSYS建立齿形滑环式组合密封的二维轴对称模型,分析压缩量、介质压力及齿形滑环结构对组合密封的接触应力、变形、Von M ises应力及剪应力的影响。结果表明:随着压缩量的增加,组合密封的变形及接触应力增大,O形圈的受力减小;随着... 利用ANSYS建立齿形滑环式组合密封的二维轴对称模型,分析压缩量、介质压力及齿形滑环结构对组合密封的接触应力、变形、Von M ises应力及剪应力的影响。结果表明:随着压缩量的增加,组合密封的变形及接触应力增大,O形圈的受力减小;随着介质压力的增加,组合密封的变形、接触应力及O形圈的受力增大,因此,在较大介质压力条件下,应适当增加压缩量;适当改变齿形滑环的尺寸,可以使得O形圈受力减小,且齿形滑环不易磨损,使用寿命延长。 展开更多
关键词 齿形滑环 有限元分析 接触应力
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考虑边缘接触的弧齿锥齿轮有限元接触分析 被引量:16
6
作者 侯祥颖 方宗德 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期69-74,共6页
针对弧齿锥齿轮轻质重载的特点,利用有限元方法的批处理功能进行了考虑边缘接触的轮齿接触分析,定量讨论了边缘接触随载荷增加时的变化规律。根据考虑边缘接触的几何接触分析,将齿轮从进入啮合到退出啮合分成若干步进行计算,每一步的计... 针对弧齿锥齿轮轻质重载的特点,利用有限元方法的批处理功能进行了考虑边缘接触的轮齿接触分析,定量讨论了边缘接触随载荷增加时的变化规律。根据考虑边缘接触的几何接触分析,将齿轮从进入啮合到退出啮合分成若干步进行计算,每一步的计算结果连接起来用于描述整个啮合的过程。以一对弧齿锥齿轮为例,经过不同载荷条件下考虑边缘接触的定量分析,提取出接触应力、接触印痕、接触路径,并与几何接触分析和承载接触分析结果进行了对比,三者吻合度较好。对比结果证明,通过有限元法分析可以较精确地确定齿轮发生边缘接触时的载荷临界值及边缘接触位置,得出边缘接触会导致接触应力急剧增大、接触路径延长、接触区域面积变大的结果,通过定量计算、比较各项参数指标得出变化规律。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 边缘接触 接触应力 接触印痕 有限元方法
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宽斜齿轮修形有限元分析 被引量:15
7
作者 尚振国 王华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期214-219,共6页
应用有限元法考察了修形斜齿轮的轮齿接触和载荷分布。根据变形协调条件和力平衡关系建立了轮齿面接触分析有限元模型。宽斜齿轮副由一个渐开线齿轮和一个双鼓形齿轮组成,建立了齿轮传动装置整体有限元模型,开发了有限元网格划分程序。... 应用有限元法考察了修形斜齿轮的轮齿接触和载荷分布。根据变形协调条件和力平衡关系建立了轮齿面接触分析有限元模型。宽斜齿轮副由一个渐开线齿轮和一个双鼓形齿轮组成,建立了齿轮传动装置整体有限元模型,开发了有限元网格划分程序。应用ANSYS软件考察了修形参数对轮齿上载荷分布和接触应力的影响。 展开更多
关键词 宽斜齿轮 接触分析 齿轮修形 载荷分布 接触应力 有限元法
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渐开线齿轮的接触分析 被引量:13
8
作者 李杰 孙青军 王乐勤 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2009年第1期27-31,37,共6页
以Hertz应力表达式为基础,将单齿啮合的渐开线齿轮等效为相互挤压的两个圆柱体,推导了齿轮接触应力的理论表达式.建立一套单齿对啮合的有限元分析方法,包括引入渐开线和齿根过渡曲线方程及对应的自变量区间,建立参数化齿廓;模型轮缘厚度... 以Hertz应力表达式为基础,将单齿啮合的渐开线齿轮等效为相互挤压的两个圆柱体,推导了齿轮接触应力的理论表达式.建立一套单齿对啮合的有限元分析方法,包括引入渐开线和齿根过渡曲线方程及对应的自变量区间,建立参数化齿廓;模型轮缘厚度取3倍的模数,周向宽度取3倍的齿厚;在接触面上进行网格细化处理;在对应的主、从动齿轮内缘分别施加均匀切向力和固定约束等.计算结果显示,有限元解和理论解吻合较好,最大偏差不超过5%,该方法适用于不同的啮合轮齿参数.由有限元方法得到的渐开线轮齿的接触应力符合Hertz理论中的半椭圆分布规律,Mises应力和剪应力分布也符合接触力学理论,但应力分布的对称中心存在偏离或者偏斜现象,分析认为,是由于轮齿弯曲变形造成的. 展开更多
关键词 齿轮 接触 有限元 赫兹应力
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渐开线直齿圆柱齿轮有限元仿真分析 被引量:12
9
作者 刘道玉 迟毅林 +1 位作者 徐兆红 张春卿 《陕西工学院学报》 2004年第3期4-6,共3页
 利用ANSYS软件对齿轮变形和齿根应力进行了有限元计算,建立了一对齿轮接触仿真分析的模型,利用ANSYS的面面接触单元进行齿轮接触仿真分析,计算了齿轮啮合中的接触应力和接触变形,说明了ANSYS在齿轮计算尤其在接触分析上的有效性,为齿...  利用ANSYS软件对齿轮变形和齿根应力进行了有限元计算,建立了一对齿轮接触仿真分析的模型,利用ANSYS的面面接触单元进行齿轮接触仿真分析,计算了齿轮啮合中的接触应力和接触变形,说明了ANSYS在齿轮计算尤其在接触分析上的有效性,为齿轮的优化设计和可靠性设计及CAE奠定了基础。 展开更多
关键词 有限元法 轮齿变形 接触应力 仿真分析
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安装误差对面齿轮承载传动性能的影响 被引量:8
10
作者 彭先龙 徐琪超 +1 位作者 侯祥颖 寇发荣 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1861-1867,共7页
为确定面齿轮传动合理的安装误差范围,有必要揭示安装误差与强度、承载传动误差的内在关系。本文在齿面接触分析(TCA)的基础上,用TCA输出的转角分别将小轮齿面和含有安装误差的面齿轮齿面装配到固定坐标系中,利用小轮、面齿轮齿面离散... 为确定面齿轮传动合理的安装误差范围,有必要揭示安装误差与强度、承载传动误差的内在关系。本文在齿面接触分析(TCA)的基础上,用TCA输出的转角分别将小轮齿面和含有安装误差的面齿轮齿面装配到固定坐标系中,利用小轮、面齿轮齿面离散点的坐标建立两轮的有限元网格模型,并设置前处理条件以生成inp文件,将各转角下的inp文件批处理导入ABAQUS中,求解各个转角下的承载接触问题,获得了面齿轮传动的齿面接触应力、齿根弯曲应力、承载接触路径和承载传动误差。结果表明:安装误差对获得的承载传动性能参数均有明显影响,且影响规律与安装误差的方向有关,获得的承载传动性能参数均对轴夹角安装误差Δγ最敏感,初步确定了应力最大值、承载传动误差均值与安装误差的函数关系。本文为面齿轮传动安装尺寸的公差设计提出了计算方法。 展开更多
关键词 面齿轮 安装误差 有限元 齿面接触分析 承载接触分析 齿面接触应力 齿根弯曲应力 传动误差
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岩石切削损伤后PDC齿破岩规律探讨 被引量:9
11
作者 伍开松 廖飞龙 《石油机械》 北大核心 2014年第5期29-33,共5页
研究岩石切削损伤后PDC齿的破岩规律可以为PDC钻头的设计以及布齿提供依据。从PDC钻头齿的实际工作特点出发,考虑了受损岩石中残余应力以及裂隙对PDC齿切削破岩的影响,研究了岩石切削损伤后PDC齿的破岩机理。同时基于ABAQUS软件开发了PD... 研究岩石切削损伤后PDC齿的破岩规律可以为PDC钻头的设计以及布齿提供依据。从PDC钻头齿的实际工作特点出发,考虑了受损岩石中残余应力以及裂隙对PDC齿切削破岩的影响,研究了岩石切削损伤后PDC齿的破岩机理。同时基于ABAQUS软件开发了PDC齿切削岩石损伤前、后的有限元仿真程序,通过对比岩石损伤前后的切削比功得知,PDC齿切削破碎单位体积受损岩石所消耗的功比破碎单位体积未受损岩石的功小26.9%。这说明在PDC齿一次切削加卸载作用后,在形成的切削表面附近产生了残余应力及裂纹,使下一次切削的破岩效率提高。 展开更多
关键词 PDC齿 损伤岩石 破岩规律 切削比功 接触力 残余应力 仿真
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考虑混合修形的非对称直齿轮副啮合特性与振动特性分析 被引量:7
12
作者 皇甫一樊 陈康康 +2 位作者 马辉 孙衍宁 段田堂 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期661-668,共8页
基于能量法与切片理论,提出了一种非对称直齿轮副啮合特性及振动特性分析模型.该模型将延长啮合、非线性赫兹接触、齿基刚度修正以及轮齿修形考虑在内,能较为准确地分析非对称直齿轮副的啮合特性.通过将解析方法得到的时变啮合刚度和接... 基于能量法与切片理论,提出了一种非对称直齿轮副啮合特性及振动特性分析模型.该模型将延长啮合、非线性赫兹接触、齿基刚度修正以及轮齿修形考虑在内,能较为准确地分析非对称直齿轮副的啮合特性.通过将解析方法得到的时变啮合刚度和接触应力与有限元方法得到的结果进行比较可以得知:两种方法得到的啮合刚度和接触应力吻合很好,并且解析方法的计算效率远远高于有限元方法;随着工作侧压力角的增大,齿面接触应力和齿轮副重合度减小,啮合刚度增大.在啮合特性分析模型的基础上,建立了非对称直齿轮副动力学模型.通过振动特性分析可知:随着工作侧压力角的增大,振动幅值增大,系统的固有频率略微降低.本文解析模型可以为非对称直齿轮副的设计提供理论依据. 展开更多
关键词 非对称齿轮 轮齿修形 啮合刚度 接触应力 振动特性
原文传递
齿面粗糙纹理方向对齿轮润滑效应的影响 被引量:6
13
作者 高创宽 李群 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期393-397,共5页
不同的机械加工方法会形成相异的表面粗糙纹理.为了探析不同粗糙纹理对齿轮传动润滑效应之影响,基于实际测量所获得的一系列粗糙度数值,进行了45组数值计算.计算结果显示:当粗糙度均方根值σ≤0.15μm时,粗糙度对齿面油膜厚度与接触应... 不同的机械加工方法会形成相异的表面粗糙纹理.为了探析不同粗糙纹理对齿轮传动润滑效应之影响,基于实际测量所获得的一系列粗糙度数值,进行了45组数值计算.计算结果显示:当粗糙度均方根值σ≤0.15μm时,粗糙度对齿面油膜厚度与接触应力影响甚微;当σ>0.15μm后,随着σ的增大,纵、横向纹理粗糙齿面接触应力均呈线性规律增加,但前者的接触应力始终大于后者.尤其是当σ≥0.55μm时,与光滑齿面相比,纵、横向纹理粗糙齿面接触应力分别增大90%和80%;与此同时,纵向纹理膜厚值减低40%,而横向纹理膜厚值增大80%以上.在此基础上,针对纵、横向两种粗糙纹理齿面,分别建立了轮齿接触应力与齿面粗糙度之间的回归方程.最后,给出了横向纹理粗糙齿面的润滑效果要优于纵向纹理粗糙齿面的研究结论. 展开更多
关键词 粗糙齿面 横向纹理 纵向纹理 轮齿接触应力
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不对中工况下的修形齿轮副啮合特性分析 被引量:6
14
作者 马辉 赵百顺 +1 位作者 皇甫一樊 韩晨怡 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1609-1614,共6页
由于对齿轮进行鼓向修形可以有效缓解不对中故障对系统的影响,改善啮合状态,提升传动的平稳性.因此,基于轮齿承载接触分析理论建立考虑轮齿修形以及不对中的啮合特性分析模型,并通过ANSYS对模型的有效性进行了验证;基于本文模型分析了... 由于对齿轮进行鼓向修形可以有效缓解不对中故障对系统的影响,改善啮合状态,提升传动的平稳性.因此,基于轮齿承载接触分析理论建立考虑轮齿修形以及不对中的啮合特性分析模型,并通过ANSYS对模型的有效性进行了验证;基于本文模型分析了不同接触状态下的齿轮副时变啮合刚度与接触应力;最后以降低齿面接触应力为优化目标,对不对中齿轮副的鼓向修形量进行了优化.本文方法在保证计算精度的前提下极大地提升了计算效率,可为不对中齿轮副的修形优化设计提供理论依据. 展开更多
关键词 不对中 齿轮修形 啮合刚度 接触应力 修形优化
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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
15
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 球齿轮 接触分析 点接触 接触椭圆 弯曲应力 齿面接触应力
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不同载荷条件下椭圆柱齿轮动态接触特性分析 被引量:4
16
作者 董长斌 刘永平 魏永峭 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期103-107,共5页
为研究载荷对椭圆柱齿轮动态接触特性的影响,利用LS-PROPOST软件模拟了轮齿的动态啮合过程,结果表明:在轮齿啮合过程中,齿线方向和齿廓方向的等效塑性应变、等效应力和表面压力随轮齿在节曲线上位置的不同而发生变化;在交变载荷条件下,... 为研究载荷对椭圆柱齿轮动态接触特性的影响,利用LS-PROPOST软件模拟了轮齿的动态啮合过程,结果表明:在轮齿啮合过程中,齿线方向和齿廓方向的等效塑性应变、等效应力和表面压力随轮齿在节曲线上位置的不同而发生变化;在交变载荷条件下,轮齿的等效塑性应变、等效应力、表面压力、轮齿啮合力和力矩均在一定范围内有所增加;在交变载荷和普通载荷两种条件下,轮齿都具有较好的接触性能. 展开更多
关键词 椭圆柱齿轮 齿轮接触分析 等效塑性应变 等效应力 接触特性
原文传递
基于MASTA的大速比减速器齿轮综合修形优化设计
17
作者 邹俊 张向军 +3 位作者 覃江南 李秋明 曹发 付学中 《新技术新工艺》 2024年第5期44-50,共7页
为了优化某大速比减速器斜齿圆柱齿轮传动系统的振动噪声水平,通过MASTA对其一、二级齿轮传动进行啮合及振动噪声仿真分析,发现存在偏载、应力集中、振动噪声较大等问题,存在较大的传递误差。以减小传递误差与齿面接触应力为目标,进行... 为了优化某大速比减速器斜齿圆柱齿轮传动系统的振动噪声水平,通过MASTA对其一、二级齿轮传动进行啮合及振动噪声仿真分析,发现存在偏载、应力集中、振动噪声较大等问题,存在较大的传递误差。以减小传递误差与齿面接触应力为目标,进行齿面修形优化设计,建立齿面修形优化模型并求解,采用MASTA对修形后模型进行分析,并对其样机进行噪声试验,验证齿面修形的有效性。结果显示:MASTA分析结果符合理论分析,仿真方法准确,修形后齿轮的接触应力和传递误差均明显减小,接触斑点分布均匀,振动噪声明显降低,且一级齿轮传动比二级齿轮传动效果更明显。可见此优化设计方案对减速器减振降噪具有较好的效果,为此类减速器齿轮设计提供理论参考。 展开更多
关键词 减速器 齿面修形 接触应力 接触斑点 传递误差 振动噪声
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镶齿桥塞坐封对套管力学性能的影响试验研究
18
作者 杨树波 《石油矿场机械》 CAS 2024年第6期23-29,共7页
针对卡瓦式桥塞坐封对套管的损伤问题,提出了一种镶齿桥塞,根据卡瓦坐封套管力学状态计算及有限元方法,分析了桥塞坐封后卡瓦牙与套管内壁之间的接触应力嵌入深度。结果表明:整个桥塞除卡瓦外其余部件的应力水平都比较低,上卡瓦牙高侧... 针对卡瓦式桥塞坐封对套管的损伤问题,提出了一种镶齿桥塞,根据卡瓦坐封套管力学状态计算及有限元方法,分析了桥塞坐封后卡瓦牙与套管内壁之间的接触应力嵌入深度。结果表明:整个桥塞除卡瓦外其余部件的应力水平都比较低,上卡瓦牙高侧产生了很大应力,达到硬质合金可承载强度值;坐封后下卡瓦的第一排牙产生极大应力,下卡瓦牙周向均匀接触于套管内壁面,可有效坐封桥塞,且镶齿对套管表面应力影响较小;试验模拟坐封后镶齿卡瓦承压能力和坐封效果均较稳定。研究结果可为连续管钻水平井镶齿卡瓦桥塞的优化设计提供理论及试验依据。 展开更多
关键词 桥塞 镶齿 应力 接触应力 试验研究
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非圆齿扇齿条副齿面接触应力分析及仿真
19
作者 丁国龙 王亚涛 李天一 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第10期5-11,共7页
针对汽车转向器摇臂轴非圆齿扇的工作齿面易发生磨损、点蚀甚至断裂等现象,围绕非圆齿扇齿条副的齿面接触应力理论建模与有限元仿真分析开展研究,提出一种非圆齿扇齿条副接触应力理论计算模型,研究齿扇齿宽B、齿条压力角α和齿扇锥角φ... 针对汽车转向器摇臂轴非圆齿扇的工作齿面易发生磨损、点蚀甚至断裂等现象,围绕非圆齿扇齿条副的齿面接触应力理论建模与有限元仿真分析开展研究,提出一种非圆齿扇齿条副接触应力理论计算模型,研究齿扇齿宽B、齿条压力角α和齿扇锥角φ等几何参数对齿面接触应力的影响规律;将非圆齿扇齿条副三维参数化建模与齿面动态啮合有限元仿真分析集成,提出一种非圆齿扇齿条副接触应力参数化、全流程仿真分析计算方法。预期为汽车转向器非圆齿扇齿条副的设计分析提供理论和方法指导。 展开更多
关键词 非圆齿扇齿条副 齿面接触应力 动态啮合仿真
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轮轨激励对机车含裂纹齿轮接触特性及应力强度因子影响
20
作者 朱海燕 陶则宇 +4 位作者 王宇豪 王梦威 张卫华 肖乾 易勇 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期148-160,共13页
使用数值法求解了齿根裂纹故障齿轮的时变啮合刚度,建立了六自由度齿轮动力学模型;采用Newmark法求解裂纹深度为1、2、3 mm齿轮传动系统动态响应,对时域信号进行了分析,计算了不同统计指标对不同故障程度的敏感度;结合多体动力学,建立... 使用数值法求解了齿根裂纹故障齿轮的时变啮合刚度,建立了六自由度齿轮动力学模型;采用Newmark法求解裂纹深度为1、2、3 mm齿轮传动系统动态响应,对时域信号进行了分析,计算了不同统计指标对不同故障程度的敏感度;结合多体动力学,建立了机车多体动力学模型,求解了18、19、24阶数车轮多边形激励以及0.5、1.0、1.5 mm波深钢轨波磨激励工况下含齿根裂纹齿轮传动系统接触特性,模拟了不同激励工况下的齿面接触状态。分析结果表明:时变啮合刚度随着裂纹扩展角度和裂纹深度的增加逐渐下降;随着裂纹深度的加深,传动系统的振动冲击愈加剧烈;脉冲因子对裂纹故障特征较为敏感,适合作为裂纹故障特征评价指标;随着车轮多边形阶数和钢轨波磨波深的增加,含裂纹单齿齿面接触力最大值分别约为无激励工况下的3.0和6.4倍,当车轮多边形阶数为24阶时,齿面接触合力和单齿齿面接触力均达到最大值,分别为4125、1178 N;Ⅰ型裂纹应力强度因子数量级远大于Ⅱ型裂纹应力强度因子,Ⅰ型裂纹在裂纹扩展中占主导地位,且应力强度因子随着载荷和扩展程度增加而增大,说明轮轨激励的存在会导致含裂纹齿裂纹扩展速率增加,缩短其使用寿命,影响机车的安全运行。 展开更多
关键词 车辆工程 车轮多边形 钢轨波磨 机车齿轮 齿根裂纹 接触特性 应力强度因子
原文传递
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