搅拌机用鼓形齿联轴器的全齿有限元接触分析

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1、上海交通大学工程硕士学位论文符号说明Jn1总侧隙毫米(mm)Js传动最小保证侧隙毫米(mm) Jz补偿加工误差侧隙毫米(mm) Ja角度位移补偿侧隙毫米(mm) Jc装配侧隙毫米(mm) 赫兹接触应力兆帕(N/mm2)σhmaxhe*接触时的有效齿高，毫米(mm)E材料弹性模量，兆帕(N/mm2)Fn齿轮法向应力。兆帕(N/mm2)Ft分度圆上的名义切向力牛顿(N)KA鼓形齿联轴器使用场合系数Ka齿间载荷分配系数为齿面接触应力.兆帕(N/mm2)σH为许用齿面接触应力兆帕(N/mm2)σHpzΠ寿命系数zI润滑剂系数zv速度系数zR粗糙度系数z

2、w齿面工作硬化系数zx尺寸系数SHmin最小安全系数试验齿轮接触疲劳极限兆帕(N/mm2)σHlimσF鼓形齿齿根弯曲应力兆帕(N/mm2)VIII上海交通大学工程硕士学位论文符号说明N与齿宽、齿高有关的系数，k齿向载荷分布系数FβkFα齿间载荷分配系数YFa1YFa2齿形系数ySa1YSa2应力修正系数Yε重合度系数Y螺旋角系数βfn齿面挤压应力兆帕(N/mm2)ψ齿面接触率系数F齿面承载面积沿齿高方向的投影值。平方毫米(mm2)be接触区的半宽度毫米(mm)q加载牛顿(N) L加载面曲率半径；米(m) num加载面圆弧上节点数K刚度矩阵U位

3、移向量P载荷帕(Pa) R接触面力向量牛顿(N) 角标Ⅰ、Ⅱ相应两个接触鼓形外齿轮和直齿内齿轮角标C对应的接触区域C、CIII相应齿轮的接触点对位移协调条件的系数矩阵角标T对应的非接触区域；ε0位移常数矩阵；D、D、DIII接触点对力学平衡条件的系数矩阵II为单位矩阵F接触面柔度矩阵SP载荷的接触点对上产生的相对位移向量毫米(mm)IX上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究

4、做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：毕青日期：年月日上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：毕青指导教师签名：

5、梁庆华日期：年月日日期：年月日上海交通大学工程硕士学位论文第一章绪论第一章绪论1.1研究鼓形齿联轴器的背景联轴器是一种重要的机械基础部件，其功用是将主动轴和从动轴联接起来，传递转矩使两轴一同转动。工程实际中，由于制造和安装误差，零件的变形、磨损、基础的下沉等原因，将引起两轴轴线位置的偏移，发生轴向位移、径向位移、角位移和综合位移等。偏移的存在使得轴、轴承、联轴器产生附加动载荷，引起振动，使机器零件工作情况恶化。在种类繁多的联轴器中，鼓形齿联轴器具有小型、传递扭矩大，吸收联接误差能力强，并具有优良的耐久性等优点，是中型和重型机械中最常见的联接两传

6、动轴的部件。随着近代工业技术的高度发展，对鼓形齿联轴器的承载能力、可靠性、效率、圆周速度、体积和重量等技术和经济指标提出了愈来愈高的要求。鼓形齿联轴器就是在直齿齿式联轴器的基础上为满足大倾角、变倾角、小尺寸和高可靠性等技术要求发展起来的。鼓形齿联轴器的结构基本上是对称的。从齿顶方向看外齿轴套上的齿为鼓形齿，齿厚从中心到两边逐渐减小，与它相啮合的内齿圈上的齿为直齿。由于外齿轴套齿顶和齿面都是弧形的，因此整个联轴器是双活节的，并且是挠性的，这样就可以适应两个轴线间的较大偏角。鼓形齿联轴器在生产实践中发挥着重要的作用。它可以补偿两联接轴因轴线不重合引

7、起的角误差，轴向和径向安装误差，允许两轴有一定的位移。见下图1.1、1.2、1.3和1.4.图1.1单个鼓形齿配合状态图(X=0为对中状态,X>0为非对中状态)Figure1.1singlegearcouplingworkstatus,x=0alignment,x>0misalignment1上海交通大学工程硕士学位论文第一章绪论图1.2有中间接轴鼓形齿配合状态图(补偿角度偏差)Figure1.2CLZgearcouplingwithangularmisalignment图1.3有中间接轴鼓形齿配合状态图(位移偏差)Figure1.3CLZge

8、arcouplingwithdisplacementmisalignment图1.4有中间接轴鼓形齿配合状态图(位移角度综合偏差)Figure1.4C