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齿面粗糙纹理方向对齿轮润滑效应的影响 被引量:6
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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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润滑油粘度对齿轮接触疲劳寿命影响的研究 被引量:12
2
作者 张增强 高创宽 尹晓亮 《机械工程与自动化》 2008年第6期79-81,共3页
通过热弹流润滑数值计算,分析了润滑油粘度对齿轮接触疲劳寿命的影响。研究结果表明:就齿轮润滑而言,并非润滑油粘度越高齿轮疲劳寿命就越长;当粘度超过某一临界值时,疲劳寿命随粘度增加反而降低。同时还指出齿面压力分布中的第二压力... 通过热弹流润滑数值计算,分析了润滑油粘度对齿轮接触疲劳寿命的影响。研究结果表明:就齿轮润滑而言,并非润滑油粘度越高齿轮疲劳寿命就越长;当粘度超过某一临界值时,疲劳寿命随粘度增加反而降低。同时还指出齿面压力分布中的第二压力峰是个相当重要的参数,它对轮齿接触区次表面应力分布影响较大。 展开更多
关键词 润滑油粘度 齿轮接触疲劳寿命 次表面应力分布
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LOAD SHARING AND CONTACT OF HOURGLASS WORM GEARING
3
作者 QinDatong QinDongxing State Key Lab of Mechanical Transmission, Chongqing University 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 1999年第4期260-265,共6页
Based on solid modeling, the geometry and the FE model of the hourglass worm gearing are established. By the hybrid method of FEM and penalty function, the load sharing among tooth paris and the stress of contact teet... Based on solid modeling, the geometry and the FE model of the hourglass worm gearing are established. By the hybrid method of FEM and penalty function, the load sharing among tooth paris and the stress of contact teeth are calculated, the contact zones and the distribution of the contact pressure are investigated. The variation of the contact states with the load is investigated by comparision of its contact patterns under different loads. 展开更多
关键词 HOURGLASS WORM gearing LOAD SHARING stress contact pressure
全文增补中
新型压裂泵用蜗杆传动的接触应力有限元分析
4
作者 孟军 刘有平 +2 位作者 贺殷凯 刘桃 刘傲 《石油矿场机械》 2009年第3期49-54,共6页
根据压裂设备发展的需要,针对压裂泵传动机构在CS600新型压裂泵研制中采用蜗杆传动形式,按照啮合原理,采用以计算机语言编程计算为基础的离散模型构造法,建立平面二次包络环面蜗杆传动副的三维模型,在ANSYS环境中对其进行了静态接触分... 根据压裂设备发展的需要,针对压裂泵传动机构在CS600新型压裂泵研制中采用蜗杆传动形式,按照啮合原理,采用以计算机语言编程计算为基础的离散模型构造法,建立平面二次包络环面蜗杆传动副的三维模型,在ANSYS环境中对其进行了静态接触分析。通过对蜗杆副接触应力分析,掌握了蜗杆副接触应力的状况,找出了该蜗杆副的优越性,为下一步压裂泵蜗杆传动的强度计算和结构设计奠定了理论基础。 展开更多
关键词 平面二次包络环面蜗杆 有限元分析 接触应力
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基于精确模型的斜齿轮接触应力有限元分析 被引量:66
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作者 杨汾爱 张志强 +1 位作者 龙小乐 鲍务均 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第2期206-208,共3页
在 Pro/ E中通过实例阐述了斜齿轮的精确建模方法 ,并介绍了具体的设计原理 ,将生成的一对齿轮进行标准安装生成啮合模型。通过 Pro/ E与 ANSYS的数据交换接口 ,把啮合模型的几何数据导入 ANSYS中 ,并转化成由节点及元素组成的有限元模... 在 Pro/ E中通过实例阐述了斜齿轮的精确建模方法 ,并介绍了具体的设计原理 ,将生成的一对齿轮进行标准安装生成啮合模型。通过 Pro/ E与 ANSYS的数据交换接口 ,把啮合模型的几何数据导入 ANSYS中 ,并转化成由节点及元素组成的有限元模型 ,运用完全牛顿 -拉普森方法进行接触应力的静力学求解 ,并介绍了算法原理。本文充分展示了 CAD与 展开更多
关键词 斜齿轮 精确模型 有限元分析 接触应力
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齿面摩擦力对齿轮接触应力的影响 被引量:33
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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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齿轮接触疲劳理论研究进展 被引量:37
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作者 刘怀举 张博宇 +1 位作者 朱才朝 魏沛堂 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期95-120,共26页
随着航空、风电、重载车辆等装备对齿轮传动功率密度、承载能力、疲劳寿命要求的提高,以微点蚀、点蚀、深层齿面断裂等多种形式存在的齿轮接触疲劳失效成为限制现代齿轮及装备服役性能与可靠性的重要瓶颈。通过调研国内外相关研究现状,... 随着航空、风电、重载车辆等装备对齿轮传动功率密度、承载能力、疲劳寿命要求的提高,以微点蚀、点蚀、深层齿面断裂等多种形式存在的齿轮接触疲劳失效成为限制现代齿轮及装备服役性能与可靠性的重要瓶颈。通过调研国内外相关研究现状,描述了齿轮接触疲劳失效模式,归纳了现有齿轮接触疲劳理论与寿命预测方法,介绍了连续损伤理论、微结构力学理论在齿轮接触疲劳研究中的作用,辨识了影响齿轮接触疲劳性能的轮齿界面状态、硬化层与残余应力、材料缺陷等结构工况-材料要素体系,强调了齿面时变滑滚下宏微观形貌-润滑耦合热弹塑接触机理、粗糙齿面疲劳-棘轮-磨损多源损伤机理、多尺度齿轮材料损伤与性能退化、齿轮抗疲劳制造中的表面完整性及其演化机理等科学问题,总结了超精加工、涂层、喷丸等对提高齿轮接触疲劳性能的影响,为进一步理解齿轮接触疲劳失效机理、形成高性能齿轮抗疲劳设计制造方法提供了参考。 展开更多
关键词 齿轮接触疲劳 表面完整性 轮齿界面 损伤演化 残余应力
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基于ANSYS的双圆弧齿轮接触应力有限元分析 被引量:28
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作者 屈文涛 沈允文 徐建宁 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期139-141,共3页
利用ANSYS软件的参数化设计语言APDL建立双圆弧齿轮的三维有限元单齿对接触静态模型,并对模型划分网格,施加载荷,获得了双圆弧齿轮的静态接触应力云图;基于ANSYS/LSDYNA建立了柔性体多齿动态接触模型,并对齿轮进行了动态接触分析。计算... 利用ANSYS软件的参数化设计语言APDL建立双圆弧齿轮的三维有限元单齿对接触静态模型,并对模型划分网格,施加载荷,获得了双圆弧齿轮的静态接触应力云图;基于ANSYS/LSDYNA建立了柔性体多齿动态接触模型,并对齿轮进行了动态接触分析。计算分析结果为双圆弧齿轮的设计和使用提供了理论依据。 展开更多
关键词 双圆弧齿轮 动态接触 应力云图 ANSYS 参数化设计
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基于ANSYS的齿轮参数化建模及其应用 被引量:17
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作者 包家汉 张玉华 薛家国 《安徽工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2005年第1期35-38,共4页
利用APDL和UIDL语言,在ANSYS中直接生成一对直齿圆柱齿轮的模型,用户只需输入齿轮的结构和力能参数,便可得到齿轮的齿面接触应力和齿根应力的动态仿真结果。
关键词 直齿圆柱齿轮 有限元 接触应力 齿根应力
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齿轮的精确建模及其接触应力有限元分析 被引量:15
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作者 姚英姿 邓召义 莫云辉 《现代机械》 2005年第1期16-17,共2页
该文首先在软件UG中运用齿轮精确建模的方法生成一对啮合齿轮,然后利用UG与ANSYS之间的良好数据交换接 口,将模型导入ANSYS,并用有限元法计算其接触应力,从而实现CAD与CAE的一体化。
关键词 UG 建模 数据交换接口 CAD 软件 CAE ANSYS 接触应力 啮合齿轮 精确
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弧齿锥齿轮齿面接触应力分析 被引量:19
11
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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弧齿锥齿轮有限元建模与接触分析 被引量:19
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作者 侯祥颖 方宗德 +2 位作者 邓效忠 蔡香伟 宁程丰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期826-830,共5页
为了使有限元软件能够对齿面微米量级变化的齿轮进行分析,提出了基于高精度建模的有限元分析方法。将齿面的理论计算公式转化成数值计算算法,按照有限元理论和有限元软件的编程语法将齿轮实体进行节点坐标求解和网格单元划分,可以求得... 为了使有限元软件能够对齿面微米量级变化的齿轮进行分析,提出了基于高精度建模的有限元分析方法。将齿面的理论计算公式转化成数值计算算法,按照有限元理论和有限元软件的编程语法将齿轮实体进行节点坐标求解和网格单元划分,可以求得一对装配好的有限元齿轮模型。高精度建模的高重合度弧齿锥齿轮算例中,将有限元计算结果与实验结果对比,发现两者的一致性:弯曲应力曲线形状一致,变化规律相近;接触印痕区域一致,变化趋势相同。高精度建模有限元分析能够清晰的反映齿面微米量级改变导致的印痕和应力的变化。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 有限元 接触分析 弯曲应力 接触印痕
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基于接触应力均化的摆线轮修形方法 被引量:19
13
作者 丁国龙 秦园 +2 位作者 明廷伯 赵大兴 余运清 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1081-1089,共9页
在传统组合修形的基础上,综合分析摆线轮传动精度和齿面接触应力,提出一种基于接触应力均化的摆线轮修形方法。将摆线针轮齿廓传动压力角最小的工作段作为修形量优化的区间,分析所需齿侧间隙,选定合理的转角修形量范围;以转角修形齿廓... 在传统组合修形的基础上,综合分析摆线轮传动精度和齿面接触应力,提出一种基于接触应力均化的摆线轮修形方法。将摆线针轮齿廓传动压力角最小的工作段作为修形量优化的区间,分析所需齿侧间隙,选定合理的转角修形量范围;以转角修形齿廓为目标齿廓,用等距和移距组合修形逼近方法确定相应的等距和移距修形量,并将其代入摆线轮传动受力方程,得到优化区间内同时啮合各齿之间接触应力分布方差;以同时啮合各齿之间接触应力分布方差最小为优化目标,在转角修形量范围内,搜索出最佳的转角修形量以及对应的组合修形量。仿真和试验结果表明,相较于传统方法,该方法能够提高传动精度,并显著改善齿面受力状况,延长摆线轮使用寿命。 展开更多
关键词 摆线轮 接触应力均化 压力角 组合修形 分布方差
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宽斜齿轮修形有限元分析 被引量:15
14
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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有限元法计算齿轮接触强度的理论研究 被引量:10
15
作者 张卧波 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期89-92,共4页
根据齿轮展成加工原理,导出了渐开线齿廓方程及主、从动齿轮啮合位置方程,应用有限元法,编制了考虑内、外啮合方式并计及轮体结构的有限元建模程序,通过数据格式转化,自动生成可被ADINA分析程序直接调用的接触强度计算模型数... 根据齿轮展成加工原理,导出了渐开线齿廓方程及主、从动齿轮啮合位置方程,应用有限元法,编制了考虑内、外啮合方式并计及轮体结构的有限元建模程序,通过数据格式转化,自动生成可被ADINA分析程序直接调用的接触强度计算模型数据文件。对6个算例进行了数值模拟计算,将其结果与传统计算方法和实测结果进行了比较,结果证明本文提出的计算方法更接近实际工况。 展开更多
关键词 有限元法 齿轮 接触强度 应力 农业机械
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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
16
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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基于有限元法的塑料齿轮动态啮合接触分析 被引量:16
17
作者 云永琥 塔静宁 胡泓 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2018年第1期87-90,共4页
为研究塑料直齿轮在动态啮合过程中的应力分布规律,运用ANSYSWorkbench建立了塑料直齿轮啮合副的有限元模型,基于接触有限元法对塑料直齿轮的接触过程进行了仿真分析,得到了塑料直齿轮的动态接触应力与齿根应力的分布规律,然后利用... 为研究塑料直齿轮在动态啮合过程中的应力分布规律,运用ANSYSWorkbench建立了塑料直齿轮啮合副的有限元模型,基于接触有限元法对塑料直齿轮的接触过程进行了仿真分析,得到了塑料直齿轮的动态接触应力与齿根应力的分布规律,然后利用该方法研究了在不同工作载荷下塑料齿轮的动态啮合规律。计算结果表明:有限元数值仿真结果与采用赫兹应力理论以及刘易斯方程所计算的塑料齿轮应力值相吻合,验证了该方法的正确性;同时还获得了工作载荷对塑料齿轮啮合传动的影响,为塑料齿轮的啮合特性分析提供可行的分析方法。 展开更多
关键词 塑料直齿轮 接触应力 齿根应力 有限元法:动态接触分析
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基于ANSYS Workbench的直齿轮接触分析 被引量:16
18
作者 周钊 《湖北汽车工业学院学报》 2011年第4期77-80,共4页
以一对相互啮合的渐开线直齿轮为研究对象,运用ANSYS Workbench建立了直齿轮接触的有限元模型,基于非线性接触算法对齿轮进行有限元分析,列举不同接触刚度取值对应的有限元计算结果并分析结果的收敛性,在此基础上,将仿真与传统理论计算... 以一对相互啮合的渐开线直齿轮为研究对象,运用ANSYS Workbench建立了直齿轮接触的有限元模型,基于非线性接触算法对齿轮进行有限元分析,列举不同接触刚度取值对应的有限元计算结果并分析结果的收敛性,在此基础上,将仿真与传统理论计算结果进行比较,结果表明,利用有限元法分析齿轮接触问题是可行的。 展开更多
关键词 有限元 直齿轮 接触应力 接触刚度
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基于ANSYS的齿轮接触问题研究 被引量:14
19
作者 庞晓琛 《起重运输机械》 北大核心 2008年第6期23-27,共5页
通过齿轮接触分析应用实例,分析了齿轮接触应力的分布和最大应力,介绍了CAXA电子图板齿轮建模和ANSYS接触分析的方法,对接触问题进行探讨,对在计算过程中可能影响收敛的因素:处理界面约束方法、摩擦模型、接触刚度、初始接触条件等的选... 通过齿轮接触分析应用实例,分析了齿轮接触应力的分布和最大应力,介绍了CAXA电子图板齿轮建模和ANSYS接触分析的方法,对接触问题进行探讨,对在计算过程中可能影响收敛的因素:处理界面约束方法、摩擦模型、接触刚度、初始接触条件等的选择和模拟提出建议,通过算例说明了有限元分析在齿轮接触问题上的有效性,提出了齿轮接触的最大应力是在单齿接触时。 展开更多
关键词 齿轮 有限元分析 接触应力 非线性
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渐开线齿轮的接触分析 被引量:13
20
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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