考虑齿侧间隙的非等模数非等压力角行星齿轮系统的均载特性研究

针对非等模数非等压力角行星齿轮传动系统,建立了多自由度平移-扭转振动的非线性动力学模型。考虑到齿轮副齿侧间隙、系统综合误差和齿轮副模数与压力角的不相等,计算了系统的均载系数并对由它们所引起的系统不均载特性进行了动力学分析。获得了误差一定且齿侧间隙改变时,啮合副的动载荷曲线与均载系数间的变化关系。讨论了齿轮副模数和压力角分别不同时,系统均载系数的变化幅度。研究表明:随着齿轮副压力角选择范围的扩大,系统均载系数有着较大幅度的变化;齿侧间隙使系统的啮合副处于不同冲击状态,不同冲击状态对系统的均载性能有着重要的影响。

非等模数非等压力角NGW型行星齿轮系静力学均载行为

建立非等模数非等压力角NGW型行星齿轮系的计算模型,针对各齿轮的偏心误差和齿频误差,运用当量啮合误差原理和浮动构件的静力平衡关系,推导出该系统的静力学方程;对方程进行求解并与等模数等压力角系统的均载特性进行比较,同时还讨论太阳轮(或内齿轮)压力角、齿轮误差、啮合刚度与支撑刚度对该系统均载特性的影响。研究结果表明:非等模数非等压力角行星齿轮系有着较好的均载效果,其均载特性不会随着压力角改变而产生大的波动;太阳轮浮动支撑机构对系统的均载特性有很大的改善;选择误差相同的行星齿轮、减小太阳轮和行星轮的支撑刚度均有利于系统均载。

非等模数非等压力角NGW型行星齿轮系几何尺寸研究

应用建立在一对啮合齿轮法节相等正确啮合条件之上,推导出非等模数非等压力角齿轮副的无侧隙啮合方程式、保持标准顶隙的齿顶高变动系数计算式及啮合副的重合度公式;对于NGW型行星轮系,在太阳轮和行星轮滚切加工、内齿轮插切加工时,推导出内外齿轮副的基本参数计算式;结合工程软件Matlab进行以体积最小为目标的优化设计,得到符合工程实际且可靠有效的设计方案。

非等模数非等压力角NGW型行星齿轮系优化设计研究

一对齿轮的正确啮合条件是它们的法节相等,由此给出了非等模数非等压力角齿轮副的无侧隙啮合方程式、齿轮副基本参数和接触应力计算式等;综合考虑轮系的承载能力、结构紧凑、重量轻等,以轮系的体积最小和行星轮个数最优为目标函数,以齿轮的接触强度、弯曲强度和胶合强度,重合度和结构条件为约束条件,建立优化设计数学模型;应用Matlab优化工具箱中的Fmincon进行三次分步优化求解,将新设计方案与原设计方案和等模数等压力角方案相比,体积分别减小20.2%和17.2%。

非等压力角节点外啮合齿轮油膜厚度的研究

以一对渐开线直齿圆柱非等压力角节点外啮合齿轮为研究对象,在综合考虑非等压力角齿轮和节点外啮合齿轮的结构特性的基础上,通过对轮齿啮合过程的分析,推导出齿面最小油膜厚度的计算公式,并对影响油膜厚度的相关因素进行了分析。研究表明:非等压力角节点外啮合齿轮较常规齿轮具有更优的润滑性能;采取增大压力角、变位系数、齿数比和模数可分别将最小油膜厚度提高6.09%、5.46%、9.63%及66.63%。