少齿差行星齿轮齿根弯曲应力计算方法研究.pdf

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1、第1期机械设计与制造2015年1月MachineryDesign&Manufacture231少齿差行星齿轮齿根弯曲应力计算方法研究刘斌彬(福建工程学院机械与汽车工程学院，福建福州350118)摘要：少齿差齿轮副在啮合时由于轮齿受载产生变形可能引发多对齿同时接触承载的情况_l1，啮合齿对实际承担的载荷将下降。少齿差齿轮副啮合时存在多对齿同时接触承载的现象，且由于内外齿轮齿廓的凹凸曲率非常接近，啮合时齿面接触面积较大，接触力为分布力，在计算齿根弯曲应力时不宜按集中力处理，这些情况使得准确计算少齿差齿轮副的齿根弯曲应力变得复杂。现以大量有限元计算

2、分析为基础，综合考虑多对齿同时接触承载这一情况，建立了适用于少齿差齿轮副齿根弯曲应力的计算方法，并进行了实验验证。关键词：少齿差；齿根弯曲应力；多对齿；分布力；有限元中图分类号：TH16；TH32．3文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)O1—0231—03StudyontheCalculationMethodoftheToothRootBendingStressforSmallTeethDiferencePlanetaryGearLIuBin-bin(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngine

3、ering，FujianUniversityofTechnology，FujianFuzhou350118，China)Abstract：Fewertoothdifferencegearsinmeshduetoloaddeformationencausestheseveralpairsofgeartoothcontacttheloadatthesadietime，andtheactualloadoftheconditionofmeshingtoothwillThereexistsmultipleteethpairsmeshingatthesa

4、metimeinthesmallteethdifferenceplanetarygear．Thetoothsu~acecontactareaislargeduetothecloseconcaveandconvextoothprofilecurvatureoftheinnerandoutergears，SOthetoothcontactforceisdistributedandshouldnotbehandledasconeentrationinthecalculationoftoothrootbendingstress．Thissituati

5、onmakesthetoothrootbendingstresscalculationofthesmallteethdifferenceplanetarygearisverycomplicated．Sothetoothrootbendingstresscalculationmethodconsideringthemultipleteethpairsmeshingsituationforthesmallteethdifferenceplanetarygearisbuiltbasedonextensiveanalysisofthefiniteel

6、ementmethod，andisverifiedbytheexperiment．KeyWords：SmallTeethDiferencePlanetaryGear；ToothRootBendingStress；MultipleTeethPairsMeshing；DistributedForce；FiniteElementMethod1引言限元法对大量不同参数少齿差齿轮副的齿根弯曲应力进行计算，在此基础上对齿根弯曲应力的计算公式进行修正并计人多对齿少齿差齿轮副在啮合时由于轮齿受载产生变形可能弓l发多同时接触承载这一情况的影响，以满足少齿差齿轮

7、副动态设计的对齿同时接触承载的情况lI，啮合齿对实际承担的载荷将下降。文要求。献口给出了载荷在这些接触齿对间分配比例的计算方法，提出根据载荷分配比例与载荷集度匹配的方法来确定齿轮的模数。文献2考虑多对齿同时接触承载的修正提出将载荷分配系数引入至齿根弯曲应力公式中以考虑多对齿传统的齿根弯曲应力计算公式，以悬臂梁模型为基础，采用同时接触承载对齿根弯曲强度的影响。上述方法虽然考虑了多对平截面法确定危险截面，并假定载荷完全由单对齿承担，将啮合齿同时接触对齿根弯曲应力的影响，但都没有考虑到少齿差齿轮力作用于齿顶，计算齿根危险截面处的等效应力为齿根弯曲应

8、副齿面接触力为分布力这一情况。由于内外齿轮齿廓的凹凸曲率力，公式如下：非常接近，少齿差齿轮副承载时齿面接触面积较大，接触力为分y布力，在计算齿根弯曲应力时不宜按集中