仿生齿轮抗接触疲劳性能的试验研究

为了提高传动齿轮的抗接触疲劳性能,依据生物耦合耐磨原理,模仿潮间带贝类体表设计了9种条纹状组织非光滑仿生表面形态和软硬相间结构,利用激光微区处理技术进行了仿生抗接触疲劳圆柱滚子试件的制备。利用仿生圆柱滚子试件对滚模拟了齿轮副的啮合传动,通过正交试验及其优化方法优选出适合的仿生表面制备工艺参数和形态分布参数,从而制备出具有良好环境适应性和实用性的仿生齿轮。经啮合传动试验表明,仿生齿轮的抗接触疲劳性能较普通齿轮提高20%以上,表面润滑条件改善、碎屑有效收集、散热面积增大、裂纹传播阻断等综合作用是仿生齿轮抗接触疲劳性能提高的主要原因。

仿生直齿轮的结构设计与性能分析

为解决传统直齿轮在实际啮合工作中振动、噪声较大的核心问题,本着同时解决传统直齿轮重量较大且干摩擦的问题,以硅藻类为依据对传统直齿轮内部拓扑结构进行优化,并确定其最终三维结构;通过软件对优化后的仿生直齿轮的物理性能、模态频率等进行对比,从轻量化效果和减振两个层面验证了优化的效果。