渐开线变齿厚齿轮啮合冲击分析

基于弹性接触动力学理论和齿轮传动物理模型,对渐开线变齿厚齿轮啮合冲击问题进行了分析,建立了变齿厚齿轮全齿啮合接触冲击模型.通过模拟轮齿啮合接触状态,对轮齿啮合区域展开了讨论,利用LS-DYNA软件进行接触碰撞分析,分别研究了冲击合力和冲击应力随转速和冲击位置的变化规律.结果表明:转速和冲击位置对冲击合力和冲击应力影响显著,且冲击最大应力主要集中在齿顶和轮齿的大小端附近;转速越大,轮齿受载面与非受载面之间的冲击应力相差越大.

链传动啮合冲击理论分析及有限元模拟

啮合冲击是引发链传动产生振动、噪声以及链条零部件发生疲劳损坏的主要原因,因此,精确地分析与计算啮合冲击载荷是进行轮齿强度计算以及链传动系统动力学研究的重要内容.为此,建立了链轮轮齿滚子间啮合冲击动力学模型,计算了啮合冲击力幅值;采用赫兹接触理论,对齿面接触应力进行了静态条件下的理论计算;建立了套筒滚子链传动系统有限元模型,采用三维弹性接触问题有限元分析方法,对轮齿滚子间的啮合冲击效应进行了精确模拟,分析了具有标准齿廓形状轮齿滚子瞬时啮合时,冲击载荷变化规律及应力分布情况.计算结果表明:在动态条件下轮齿滚子作为弹性体发生冲击接触时,接触区域变形并非理想的长方形区域;轮齿齿面的冲击接触力分布是不均匀的;在理论接触区域两侧冲击应力较大;在考虑了链轮齿形、间隙及弹性变形等多种影响因素的条件下,动态冲击载荷远大于静态条件下的理论计算值.

齿轮传动中啮合冲击的理论分析

根据渐开线齿轮传动的特点 ,应用机械动力学理论 ,建立了考虑轮齿受载变形后齿轮传动过程中的有关几何量与其啮入冲击速度、最大冲击力之间的定量关系表达式。据此初步分析了齿宽、传动比、轮齿受载变形、工况、齿轮结构等对传动过程中啮合冲击的影响情况。

齿轮啮合冲击噪声的定量预估

从齿轮啮合原理的角度出发 ,分析了齿轮的加工误差和弹性变形对于齿轮啮合冲击的影响 ,得出了冲击速度和冲击作用时间的表达式 ,结合声学理论计算了齿轮啮合冲击时所产生的噪声声压和声辐射功率等声学特性参数 。

渐开线直齿轮的啮合冲击研究

本文用解析的方法,研究了直齿轮振动中的一种重要激励项——啮合冲量,找出了齿轮的误差、变形以及齿面载荷与啮合冲击的时间、冲击力以及啮合冲量之间的定量关系。从而为进一步研究齿轮的啮合冲击振动创造了条件。通过分析不同精度齿轮的基节误差对啮合冲量的影响,说明了精度高的齿轮应采用齿廓修形的方法以减小传动中的啮合冲击。

齿形链传动啮合冲击机理

在齿形链传动中,链条承受周期性的交变载荷,其中链节啮入轮齿时产生的冲击载荷影响较大。通过研究标准链条分别与直齿链轮和渐开线齿链轮啮合的啮合冲击,分析发现在链轮上采用渐开线齿能减小链条与链轮啮合瞬间的法向冲击速度,进而降低链条与链轮的啮入冲击。

基于啮合冲击的修缘齿轮设计

以啮合冲击最小为出发点，在此基础上，首次提出了修缘齿轮设计的原则并给出了设计公式和设计实例。

齿轮根部沉切尖点啮合冲击速度分析

文章以啮合理论为出发点，考虑齿轮基节偏差，给出了沉切尖点啮合冲击的概念，推导出了啮入与啮出沉切点冲击速度计算公式。

齿轮啮合冲击过程分析及评价方法

基于我国首创的齿轮整体误差测量技术,以笔者提出的齿轮副整体误差为手段,从微观上解释了齿轮啮合冲击产生的具体过程,归纳了轮齿交替特性,提出了一种以轮齿交替特性为评价准则的齿轮啮合冲击的评价方法;总结了6种基本的交替形式,给出了各自的判别准则,统一了齿面交替和顶刃交替的判别方法,讨论了各交替形式与啮合冲击的关系;最后,以上述理论为基础,开发了齿轮啮合冲击测评系统并给出了分析实例.研究结果表明,齿轮副整体误差是研究齿轮啮合冲击问题的一种有效工具,以轮齿交替特性为基础的统计学评价方法为批量齿轮啮合冲击的测评和预报提供了一种新的方法和途径.

齿轮的误差对啮合冲击的影响

齿轮噪声产生的一个主要原因是齿轮的啮合冲击，本文着重讨论啮合冲击的产生，以及齿轮的误差、弹性变形对啮合冲击的影响，从齿轮啮合原理解析地表示他们的数学关系，为定量地研究齿轮的噪声和振动机理打下了理论基础。

变速箱齿轮的啮合冲击研究与多目标修形

为优化变速箱齿轮啮合的NVH特性,对变速箱齿轮采用齿向分区的方式进行多目标修形.通过建立齿轮柔体模型,利用ADAMS在时域及频域下分析齿轮在负载工况与拍击工况下的啮合力与角加速度.结果表明:多目标修形降低了齿轮在负载状态下的振动,且不劣化在空载时的拍击状态,能满足变速箱齿轮特有的复杂工况.

直齿圆柱齿轮传动的啮合冲击分析与计算

以渐开线齿轮啮合原理为基础,结合轮齿弹性变形理论及其研究成果,由反转法得到啮合冲击发生时刻各齿轮的几何位置关系及冲击速度,依据经典力学弹性碰撞理论,建立轮齿之间冲击力表达式。据此初步分析了齿轮转速、传递扭矩、传动比等主要参数对冲击力大小的影响情况。

啮合冲击载荷对链传动的影响及其改善措施

滚子链传动中啮合冲击力是主动链轮转速、链条节距、中心距、主动链轮和从动链轮齿数和轮齿刚度的函数。文中借助运动学和动力学,对中心距和齿数比为任意值时的链传动进行了分析;并考虑到轮齿刚性系数的影响,导出了冲击力与链传动几何和物理参数的关系式;绘出了有关曲线;提出了减缓冲击力的方法。

行星齿轮传动系统的啮合冲击特性运动仿真

建立NGW型行星齿轮传动系统的弯扭耦合非线性动力学模型,采用龙格库塔直接数值积分的方法研究综合啮合误差,以及传递功率等系统参数对行星齿轮传动系统啮合冲击特性的影响规律。结果表明,行星齿轮传动系统存在一个较大的误差阀值和一个较小的误差阀值,当误差小于较小的误差阀值时,各齿轮副都不会出现啮合冲击现象;当误差大于较小的误差阀值而小于较大的误差阀值时,某些齿轮副会出现"单边冲击"现象;当误差大于较大的误差阀值时,系统某些齿轮副会出现"双边冲击"现象;相对较小的传递功率更容易导致行星齿轮传动系统"单边冲击"现象的发生。研究结果可为设计振动噪声更低、运行品质更优的减速器提供理论参考。

修形渐开线直齿轮的啮合冲击研究

由于存在修形原理误差、齿轮加工误差以及载荷工况的变化 ,渐开线修形齿轮在使用中仍会有啮合冲击现象。运用解析的方法求得啮入冲击和啮出冲击作用的时间以及在这一时间内啮入齿对和啮出齿对的啮合力 ,啮合冲量就是啮合力在这一作用时间内的积分。

基节误差对齿轮啮合冲击影响的分析与计算

从基节误差对齿轮啮合作用半径变化的影响,推导出在顶刃啮合区内从动轮瞬时角速度及冲击能量的计算公式。推导的结论将有助于基节误差对齿轮工作平稳性及噪声影响的分析和计算,同时也能较清楚地看到在顶刃啮合区内,齿轮角速度变化的过渡过程。

混合润滑状态下滤波减速器的啮合冲击分析与修形方法

针对滤波减速器的啮合冲击问题,综合考虑转速、负载和真实齿面粗糙度等因素的影响,建立了反映减速器实际工况的混合润滑数学模型,给出了混合润滑状态下摩擦因数的计算方法,并对不同转速下齿轮啮入点的润滑状态进行了数值计算。在此基础上,提出了针对减速器实际工况的齿廓修形方法,建立了减速器有限元模型,并分析了齿面摩擦、齿廓修形及润滑状态对减速器啮合冲击的影响。结果表明:在混合润滑状态下,齿面摩擦因数随转速增大而减小;相比无摩擦接触,齿面有摩擦接触可明显降低齿轮的啮合冲击,改善齿轮的接触状态,因此在滤波减速器的啮合冲击研究中,齿面摩擦因素不可或缺。有限元分析结果显示:输出齿轮修形量为46μm、双联齿轮修形量为30μm是改善减速器动力学性能的最佳修形量,而过小或过大的修形量都不能有效降低齿轮的啮合冲击;齿面润滑状态对减速器修形后的啮合冲击有较大影响,与转速相比,齿面摩擦的影响不明显,较高的转速可导致滤波减速器产生较大的啮合冲击。

转速与负载对弧齿锥齿轮啮合冲击的影响

为改善弧齿锥齿轮传动过程的平稳性,明晰转速和负载在传动过程中对啮合冲击的影响规律,建立了弧齿锥齿轮啮合冲击的数学模型,并对从动轮进行了受力分析;以Adams软件为工具,建立了弧齿锥齿轮传动系统的多体动力学模型,分析了不同转速和负载下,传动过程中的啮合力和从动轮角加速度的变化规律。负载一定时,转速的增加会加剧轮齿间的啮合冲击;转速恒定时,适当地增大负载可以降低轮齿间啮合冲击的剧烈程度,提升传动的平稳性。研究结果对弧齿锥齿轮传动系统的减振降噪具有一定的理论意义。

齿侧间隙对渐开线齿轮啮合冲击的影响分析

为研究不同齿侧间隙对齿轮啮合冲击的影响,利用ANSYS/LS—DYNA有限元分析软件对含齿侧间隙的渐开线齿轮进行啮合分析。分析研究不同侧隙对齿轮啮合冲击力的影响,直齿轮与斜齿轮啮合冲击力的区别以及侧隙对脱齿时间的影响。结果表明：在驱动转速3r/s、阻力转矩265Nm工况下,齿侧间隙增大0.25mm,齿轮的最大啮合力增大不明显,仅仅为1%~5%;齿轮的脱齿时间明显变长,特别是直齿轮在侧隙0.5mm下脱齿时间占啮合时间56%。

基于Pro/E和LS-DYNA的齿轮线外啮合冲击研究

首先基于Pro/E二次开发建立带有基节偏差的齿轮参数化模型,给出生成误差模型的方法和思路,从而保障了连续体齿轮动力学仿真顺利进行;采用ANSYS前处理功能,基于APDL命令流语言,对齿轮进行划分网格,给出划分网格的控制方法和划分思路,以保证求解计算精度高且计算时间快;采用显式动力学软件LS-DYNA对其进行动力学计算,从而实现精确求解齿轮连续体在啮合冲击过程中齿轮的动态弯曲应力和接触应力。