双圆弧齿轮基本参数对齿根弯曲应力的影响.pdf

《双圆弧齿轮基本参数对齿根弯曲应力的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·机械研究与应用·2013年第6期(第26卷，总第128期)研究与分析双圆弧齿轮基本参数对齿根弯曲应力的影响李金莲，黄利银(长沙航空职业技术学院，湖南长沙410014)摘要：基于任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓数学模型，在Pro／E环境中构建了双圆弧齿轮模型，研究分析了不同的基本参数对齿根弯曲应力的影响。其分析结果将为双圆弧齿轮设计、参数优化选择等提供参考依据。关键词：双圆弧齿轮；基本参数；齿根；弯曲应力中图分类号：TH132文献标志码：A文章编号：1007—4414(2013)06—0059-04IntluenceontheRoo

2、tBendingStressbasedonBasicParameterofDouble—-Circular——ArcGearLIJin—lian．HUANGLi—yin(MechanicalEngineeringDepartment，ChangshaAeronauticalVocationalTechnicalCollege，ChangshaHunan410014，China)Abstract：Basedonthemathematicalmodelsofdouble—circularradiusarcgearinanycomer

3、position，themodelsofdouble-circularradiusarcgearhavebeenestablishedinthispaper．Theeffectofthedifferentbasicparameteronrootbendingstressisanalyzed，whichprovidesreferencetodouble-curvatureradiusaregeardesignandparameteroptimization．Keywords：double—circular-arcgear；basi

4、cparameter；root；bendingstress1引言文献[9]对齿廓模型的精度进行了数值校验，在双圆弧齿轮的基本参数不同，所形成的齿廓形状Pro／E环境中将数学模型式(1)生成的齿廓曲线与按便不同，从而导致在同等条件下轮齿的承载能力也会范成法加工形成的包络线进行比较(见图1)，并测量不同。因此，对双圆弧齿轮的基本参数进行研究具有两者之间的距离，结果为零，测量误差小于10Inn重要意义。但是，目前关于双圆弧齿轮基本参数对齿(Pro／E默认精度)，证明所采用的数学模型有足够的根弯曲应力之影响的研究并不完善，绝大多数都只针

5、工程精度。对几个影响比较显著的参数进行了研究分析J，而极少涉及一些影响不太显著的基本参数的研究工作。要提高双圆弧齿轮的承载能力，就不能忽视每一个基本参数的影响。2双圆弧齿轮的齿廓数学模型任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓数学模型能准确、真实的描述双圆弧齿轮齿根过渡曲线上的任一点，笔者基于该数学模型对双圆弧齿轮齿根弯曲应力进行了一系列的研究，其中文献[7]将文献[6]、[8]图1包络线一方程曲线当中的各段齿廓曲线方程进行了整理，统一为如下公式：．3双圆弧齿轮弯曲应力的有限元分析x=rcos0+(rO-Si在Pro／E“关系”中修改参数，

6、构建一个模数m=㈩3，齿数=16，螺旋角=18。，齿宽B=10的双圆弧齿，，：rs⋯in一(r。—Si)!呈轮模型，利用Pro／E中Mechanica模块的有限元分析功能，对该模型进行有限元分析。由于计算机容量及式中：0为各段齿廓曲线的渐开线摆角(rad)；S为各速度的限制，仅取齿轮的四个齿作为研究对象。以刚段齿廓曲线上包络点距刀具中线垂线的距离，Si=性约束齿轮模型内孔的六个自由度，忽略键槽对齿轮{SShf,Shj，Sn}，OL为cT连线与刀具节线的夹角，={O／OLn，，O／}。式中其他参数的意义及计算应力的影响，将载荷直接

7、以压力方式加载到轮齿的一侧齿面上，载荷大小设为10MPa。采用自动划分网详见文献[6]、[8]。收稿日期：2013—09—24作者简介：李金莲(1976一)，女，湖南邵阳人，副教授，硕士，主要从事机械CAD／CAM方面的研究工作。·59·研究与分析2013年第6期(第26卷，总第128期)·杌械研究与应用·格，使用Multi—PassAdaptive(多通道适配方式)，将其数值可以看出，其增大幅度非常明显。显而易见，多项式的最高次数设为9，收敛精度设为5％。最后齿顶高系数的增大会使得齿高随之增大，弯曲力得到齿轮的有限元分析模型如

8、图2所示。执行有限臂自然也就增大，所以导致齿根弯曲强度显著下降。元分析后，即可得到该双圆弧齿轮的弯曲应力云图因此，若单纯从弯曲强度方面考虑，齿顶高系数(见图3)。值取得越小越好。图2双圆弧齿轮有限图3双圆弧齿轮弯曲元分析模型应力云图图5齿根弯曲应力最大值与的关系