齿廓修形对齿面接触力影响的研究.pdf

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1、·7·齿廓修形对齿面接触力影响的研究术汤鱼，常山，何玉龙，杨龙(中国船舶重工集团公司第七0三研究所，黑龙江哈尔滨150036)摘要：简要介绍了齿廓修形的原理，给出了线修形和二次曲线修形的表达式，利用齿轮分析软件建立了渐开线圆柱直齿轮的有限元接触分析模型，分析了修形前后齿间载荷分配及接触线上栽荷分布情况，同时比较了不同修形量对修形后齿轮接触力分布的影响状况本文能够为齿轮修形设计提供一定的理论依据。00关键词：齿廓修形修形量有限元法齿问载荷00中图分类号i~132．4：1文献标识码：A文章编号：lO02—6886(2o1o104--~XI37—04I0-StudyonInfluenceofToot

2、hPl埔leModificationtoContactForceTANGYu，CHANGShan，HEYulong，YANGLongAbstract：TI1epaperintroducesbrieflytheprincipleoftoothprofilemodificationand~Titesouttheexpressionoflineartipmodificationandquadratictipmodification．I11efiniteelementmodelofinvolutespurgearisfoundedbygearanalyticalsofV,vare．eload—shar

3、ingbetweenteethandtheloaddistributiononcontactlinesofmodifiedandun—modifiodgeariSinvestigated．TheinⅡueneeofdifierentmodifedquantitytothecontactforceofmodifiedgearisanalyzed．Thepaperearlpro~4delimitedacademicreferencefortoothprofilemodificationofgear．Keywords：profilemodification；modifiedquantity；fini

4、teelementmethod；loadsharing1．1轮齿弹性变形修形原理0引言齿轮在啮合传动过程中，为了保持传动的平稳性，主、被齿轮传动装置被广泛应用于动力和运动的传递，但由于动齿轮的基节必须保持处处相等，但是因为齿轮在传动过程受到制造和安装误差、齿轮弹性变形及热变形等因素的影响，中存在弹性变形，使得主、被动齿轮的基节不相等，造成齿轮在啮合过程中不可避免地会产生冲击、振动和偏载，从而增加之间的干涉。齿轮之间存在啮入和啮出冲击，如图1(a)中，了齿轮提前报废的可能性。生产实践和理论研究表明，仅从在齿轮2进入啮合时，因为齿轮1的弹性变形大于齿轮2的提高齿轮的制造和安装精度来满足齿轮高性能的

5、要求是远变形，使得主动齿轮的基节小于被动齿轮的基节，即P<远不够的，而且会急剧增加齿轮传动的制造成本。对渐开线P，造成齿轮的啮合点不在啮合线上，形成齿轮之间的啮入圆柱齿轮的齿廓和齿向进行适当的修形，对改善其运动性能、冲击；在齿轮2处于啮出状态时，主动齿轮的基节大于被动齿提高其承载能力、延长其使用寿命有着明显的效果。本文主轮的基节，即>P，造成主动齿轮齿顶将沿被动齿轮齿根要论述了齿轮修形中的渐开线齿廓修形对齿轮接触力的影刮行，啮出冲击，如图1(b)所示。响，为渐开线圆柱齿轮设计制造提供一些参考的依据。1轮齿弹性变形修形齿轮装置在传递动力时，由于受到载荷的作用，各个零一部件都会产生不同程度的弹性变

6、形。尤其与齿轮相关的弹LaJ(h)性变形，如轮齿变形和轮体变形会引起齿轮的齿廓和齿向曲图1齿对在啮合位置的几何干涉线的畸变，使齿轮在啮合过程中，产生冲击、振动和偏载。近年来，在高参数齿轮装置中，广泛采用了齿廓修形技术，来减1．2渐开线圆柱齿轮齿顶修形方法少由于轮齿受载变形和制造误差引起的啮合冲击，改善了齿在齿轮传动装置中，渐开线齿形在其承载能力、加工制面的润滑状态并获得较为均匀的载荷分布，有效地提高了轮造的难易程度以及对中心矩偏差的敏感性方面优于其他曲齿地啮合性能和承载能力。线，因此，渐开线齿形被广泛应用到齿轮加工中。图2表示了基金项目：黑龙江省杰出青年基金资助项目(20o92o)。作者简介：

7、汤鱼(198l一)，男，黑龙江省肇东市人，中国船舶重工集团公司第七O三研究所博士研究生。收稿日期：2010—4—12宦械l·8·渐开线的形成过程，在图中叫做二次曲线修形方程。图4是轮齿二次曲线修形的原理是压力角，0为渐开线的滚动A图，根据原理图，二次曲线修形方程可以表示为：角，为基圆半径，r为渐开线上任一点的半径，它们之()间存在下面的函数关系：．其中各个参数参看轮齿线性修形。=2轮齿修形对齿面接