romax 齿面微观分析介绍.pdf

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1、齿轮微观几何分析简介IntroductionofMicroGeometryAnalysis7月,2007刘强,产品工程师内容齿轮微观几何分析的内容和意义•优化齿面接触图像(contactpattern)•最小化传动误差(TE)•最大化齿轮承载能力(geardurability)如何应用RomaxDesigner进行微观几何分析•简单分析实例*RomaxDesigner提供专门模块以进行自动齿轮微观优化Copyright2007RomaxTechnologyLtd.齿轮微观几何分析的内容和意义Copyright2007RomaxTechnologyLtd.齿轮微观几何分析的内容和意义•

2、齿轮几何微观分析是在微米(um)的量级上进行的。由于设计公差，生产误差，装配误差以及系统变形，实际工作中的齿轮副无法按照理想的情况啮合。因此会产生一系列的问题，例如高接触应力和高传动误差(TE)。•与其大量增加投资以获得极小齿轮质量提高，齿轮微观修形是一个实际而有效的方法。它弥补了以上提到的那些公差或者误差以得到较理想的齿轮啮合质量。•磨齿和剃齿都可以用于齿轮微观修型。这不需要大量增加设备投资，同时可以显著提高齿轮啮合质量，以致提高最终产品质量。Copyright2007微观几何分析的意义RomaxTechnologyLtd.齿轮微观几何分析的内容和意义齿向修形•齿顶和齿根修缘•齿向

3、斜度•齿向鼓形齿廓修形•齿顶和齿根修缘•齿廓斜度•齿廓鼓形对角修形•齿向两端斜度变化•齿廓斜度零点位置Copyright2007微观几何修形内容RomaxTechnologyLtd.齿轮微观几何分析的内容和意义输入输入齿面接触图像齿轮啮合错位微观修形输出接触斑点最大载荷边界载荷接触斑点显示载荷在最大载荷应该出现在边界载荷应该为最大齿向和齿廓方向的分接触面积的中央区域。载荷的60%-70%为布情况。其值应该尽量最小化宜。以提高齿轮承载能力。Copyright2007齿面接触图像RomaxTechnologyLtd.齿轮微观几何分析的内容和意义如您想查看齿面接触图像,请在当Micro-g

4、eometry窗口为当前窗口时，从菜单中选择Analysis->AnalysisMicroGeometry…点选3D页并选择ContactLoad按钮最大载荷通过齿面微观修形我们可以获得优化的接触面图像像像选择ContactLoad边界载荷Copyright2007齿面接触图像RomaxTechnologyLtd.齿轮微观几何分析的内容和意义•传动误差(TE)是齿轮啸叫的激励源。传动误差对制造误差十分敏感。Gear2•传动误差定义为传动方向上的线型偏差。rb2θTE=−∆θ⋅rb222∆θ2•或者，可定义为两轮相对转动误差，定义θ1如下zrb12TE=−∆θ⋅2zGear11Copy

5、right2007传动误差(TE)RomaxTechnologyLtd.齿轮微观几何分析的内容和意义RomaxDesigner中的微观几何分析模块可以计算传动误差以及传动误差传动误差的谐振。傅立叶变换从时域到频域TE谐振使用RomaxDesigner进行微观修形可以弥补制造误差，减小传动误差。并减弱其各个谐振的振幅。Copyright2007传动误差RomaxTechnologyLtd.齿轮微观几何分析的内容和意义齿轮微观几何修型可以通过以下两个方面影响齿轮承载能力•齿轮应力,例如接触应力(通过K系数)Hß•闪点温度,（根据AGMA标准）齿轮接触应力齿面承载系数K影响到接触应力的计H

6、ßßß算结果。其值反映载荷在齿向上的分布情况。实际接触应力(ISO6336/2)＝名义接触应力＝许用接触应力Copyright2007齿轮承载能力RomaxTechnologyLtd.齿轮微观几何分析的内容和意义闪点温度在考虑齿轮承载能力时，除了安全系数和应力值，我们还需要考虑其他因素，例如胶合。高闪点温度(T)是造成胶合f的主要原因。它是在齿面啮合点上由摩擦造成的瞬时高温。RomaxDesigner可以计算闪点温度以便用户校核其是否在安全范围内。为了防止胶合，我们可以进行齿轮微观修型以提高啮合质量，让齿轮副更平稳的啮合，从而产生较少量的热量。我们同时也可以采用粘稠度高的润滑油，这样

7、可以增加油膜厚度，防止齿面金属直接接触。Copyright2007齿轮承载能力RomaxTechnologyLtd.如何应用RomaxDesigner进行微观几何分析Copyright2007RomaxTechnologyLtd.如何应用RomaxDesigner进行微观几何分析双击LoadCase进行强度计算•请先打开一个DetailedGearSheet窗口。•选择一个工况，双击LoadCase运行齿轮强度计算。计算得到KHBeta值为1.397。•强