大型船用鼓形齿联轴器位移圆半径设计

针对传统的位移圆半径设计公式无法应用于具有大尺寸、重负载、变倾角等特点的大型船用鼓形齿联轴器的问题,采用有限元分析和响应面设计的方法,建立了最优位移圆半径和结构参数、工况参数之间的关系式。基于啮合原理及坐标变换,建立了鼓形齿联轴器的高精度有限元网格模型以及高精度装配模型。考虑0°和最大倾角两种边界工作条件,结合某船用鼓形齿联轴器轮齿的接触应力、弯曲应力及接触印痕的位置,确定了最优位移圆半径的设计准则。基于拉丁超立方采样方法和响应面方法,拟合出了最优位移圆半径和扭矩、齿数、模数、齿宽及最大倾角之间的关系式。通过有限元方法计算出一组大倾角和一组小倾角算例下的最优位移圆半径,与响应面方法的结果进行了对比。研究结果表明:印痕距离为0.2倍齿宽时的位移圆半径为最优值;大型船用鼓形齿联轴器的最优位移圆半径主要受最大极限倾角影响,其次是结构尺寸、负载扭矩的影响;该响应面模型是有效的,可以用于大型船用鼓形齿联轴器位移圆半径的设计。

鼓形齿轮刀具位移圆半径的检测技术分析

鼓形齿轮的刀具位移圆半径值是现阶段鼓形齿轮检测方面的一大难题,本文通过理论分析将该检测难题“化繁为简”转换成鼓 形齿轮鼓形量的测量,来整体判断鼓形齿轮的可用性。通过分析大量与鼓形齿轮相关的测量方法,逐步思考创新检测思路,最终以三坐标 测量机 QUINDOS7.0 中的 GEAR 齿轮测量模块为依托进行了鼓形齿轮测量程序化,经过多次测量验证,顺利解决了鼓形齿轮的测量问题。

鼓形齿轮刀具位移圆半径的检测技术研究和应用

鼓形齿轮的刀具位移圆半径值是现阶段鼓形齿轮检测方面的一大难题,本文通过理论分析将该检测难题"化繁为简"转换成鼓形齿轮鼓形量的测量,来整体判断鼓形齿轮的可用性。通过分析大量与鼓形齿轮相关的测量方法,逐步思考创新检测思路,最终以三坐标测量机QUINDOS7.0中的GEAR齿轮测量模块为依托进行了鼓形齿轮测量程序化,经过多次测量验证,顺利解决了鼓形齿轮的测量问题。

等半径角向定位鼓形花键的工艺方法研究

从鼓形花键齿轮的结构特点出发,对鼓形花键齿轮进行数学模型解析,对数控滚齿机加工鼓形齿轮工作原理进行分析,通过使用YK3120数控滚齿机,从加工工艺入手,对加工设备及所使用的刀具计算摆动角度及起始点位置,滚刀中心高位置和刀具起点位置确定等方面确定鼓形齿轮加工方案,对鼓形花键齿轮的工作原理、结构特点、加工特点及方法进行了分析,得出:在相同参数一致时,改变刀具转速,能提高齿轮的加工精度,保证鼓形齿轮的齿形、齿向以及齿面粗糙度,而鼓形齿轮的齿形误差检测受加工基准与检测基准影响,由于鼓形齿轮可以微分位不同变为薄片齿轮的叠加,因此在检测过程中必须保证基准与检测基准一致。

舷侧起网滚筒中鼓形齿轮的有限元分析及其参数优化

目前舷侧起网滚筒间采用万向节联轴器的传动方式，联轴器中的鼓形齿轮存在结构复杂、制作成本高的问题，为此探索研究以类鼓形齿轮代替鼓形齿轮的可行性。利用WorkBench软件分别对鼓形齿轮和类鼓形齿轮，在相同载荷条件下，针对不同轴线交错角（δ）状态下的接触应力和应变进行了仿真。结果显示，当δ在0～2＆#176;时，舷侧滚筒仍能正常可靠地工作，没有出现棱边挤压现象，侧滚筒的传动结构中可以用类鼓形齿轮替代鼓形齿轮。同时还研究了位移圆半径对接触应力的影响，对于同一型号的类鼓形齿轮而言，随着位移圆半径的增大，外齿圈和类鼓形齿轮的应力都随之减小，而类鼓形齿面的接触应力也随之减小。研究表明，使用类鼓形齿轮（位移圆半径0．072 m），其工作性能和起网效果都达到了设计要求。

影响鼓形齿联轴器力学性能的参数研究

利用有限元分析软件ANSYS建立了鼓形齿联轴器三维实体模型,系统地研究了两轴线平行工况下压力角A、齿顶高系数ha*以及刀具位移圆半径R三个参数的变化对鼓形齿联轴器承载性能的影响。研究结果表明,在两轴线平行工况下,随着位移圆半径和齿顶高系数的增大,鼓形齿联轴器的承载性能会相应增强,但压力角的变化对鼓形齿联轴器的承载性能影响不大。

鼓形齿联轴器全齿动态力学研究

基于ANSYS LS-DYNA建立了GIICL9型鼓形齿联轴器全齿动态有限元模型。研究发现,仿真时需要控制启动过程中的冲击;接触应力沿齿高方向分布不均匀,各齿齿面平均接触应力值也各不相同;刀具位移圆半径越小,各齿接触应力值越离散;转速不会影响稳定运转时鼓形齿齿面最大接触应力和齿根最大米塞斯应力。