新型斜线齿面齿轮齿宽的几何设计

为了满足航空传动的紧凑空间设计要求,研究一种新型点接触斜线齿面齿轮及其齿宽设计。根据渐开线插齿刀方程,模拟插齿刀与工件的运动关系,推导斜线齿面齿轮的齿面方程;建立内端根切、外端变尖、限定工作齿高和避免二次切削等限制条件,计算面齿轮的有效齿宽。分析倾斜角、交点位置对内径、外径及齿宽的影响。研究结果表明:减小刀顶圆角半径可避免齿根发生二次切削;增大倾斜角和交点位置的增量,面齿轮的内径和外径都增大,而有效齿宽却减小。

偏置斜齿面齿轮几何设计及齿宽特性分析

针对偏置斜齿面齿轮的齿面几何设计,提出了避免齿面发生根切和尖化的条件,给出了偏置斜齿面齿轮的最小内半径和最大外半径的精确解和近似解表达式,定义了偏置斜齿面齿轮最小内半径、最大外半径及齿宽系数,并通过算例表明偏置距、刀具齿数、传动比是影响齿轮齿面宽度的主要因素。

轮齿热弹耦合变形在齿宽方向的分布及其修形研究

应用间接耦合法对三维轮齿进行热-结构耦合分析,获取轮齿在齿宽方向上的热弹耦合变形量分布,将齿宽方向变形量数据点拟合成关于齿宽位置的函数,在Walker齿廓修形基础上,提出一种新的轮齿修形方式,结果表明:在轮齿齿宽方向上,热变形分布不均匀,使得热弹耦合变形呈中间小两侧大的分布趋势,新的修形方式可适应轮齿不同齿宽处的变形量,弥补了Walker齿廓修形因齿宽方向修形量恒定所引起的齿宽局部修形过大或不足的缺陷,使轮齿修形更为精确。

斜线齿面齿轮插齿加工及有限元分析

接触强度和弯曲强度直接影响着斜线齿面齿轮副的使用寿命,是其设计的重要指标。以斜线齿面齿轮副为基础,研究准共轭齿廓的展成原理,建立面齿轮齿面的精确数学模型,并进行齿宽设计;采用逆向建模软件CATIA建立高精度实体模型,利用ABAQUS对齿轮副进行有限元分析,提取出倾角为0°和倾角为5°时两组不同的斜线齿面齿轮副的接触应力曲线和弯曲应力曲线,进行比较得出了弯曲应力和接触应力的产生位置和变化情况,为斜线齿面齿轮的可靠性提供了参考。

步进电动机的最佳齿宽

齿宽是步进电动机齿层几何尺寸中最关键的一个参量,对步进电动机的性能有至关重要的影响。本文以齿层比磁导法为手段,通过对步进电动机的齿层结构尺寸及整机进行优化设计,比较系统及全面地研究了齿宽对转矩及矩角特性的影响,从而得出了最佳齿宽的结论。

圆柱齿轮齿宽的优化设计

传统的齿轮设计方法,通常是先确定小齿轮的直径和中心距,再凭经验选定齿宽,因而很难得到最佳值。本文以满足强度要求为设计的基本准则,引入了机械可靠度概念,采用统计方法对齿宽进行设计,从而得到最佳的齿宽值。这种方法结果可靠,具有实用价值,可以在有条件的地方推广应用。

低速大扭矩永磁同步电动机的转矩提升

针对永磁同步电动机的转矩提升问题,以一台48槽40极的160 kW内置切向式直驱用低速大扭矩永磁同步电机为研究对象,分别以定子不等齿宽削弱齿槽转矩和转子轭部开孔增大输出转矩来提升电机的转矩特性。首先给出电动机的定子齿槽分组和偏移方式以实现定子不等齿宽,对其气隙磁密进行傅里叶分解,推导了不等齿宽下齿槽转矩的解析式,得到不等齿宽对齿槽转矩的影响规律和削弱效果随定子齿槽偏移角度的变化规律,给出能够有效抑制齿槽转矩的最佳偏移角度,并经有限元法予以验证;其次研究转子轭部开孔时电动机的输出转矩,进一步分析孔的形状、尺寸和数量对转矩的影响规律,仿真分析表明转子轭部开孔可适当增大输出转矩,并给出了最佳的孔形、数量及其尺寸。