（機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)論文）斜航式法向圓弧螺旋錐齒輪強(qiáng)度的有限元分析.pdf

太逶毽工丈學(xué)磺士學(xué)鬣論殳 摘要 斜蕊式法囊囂藪燃疑鐮爨耱矮凌楚哭糝期鼗囂琢驥搓導(dǎo)下黲類壤墼蘭怒實(shí)現(xiàn)，礙 望：勾中太螯鍛瓷輪接溯挺供一耱赫技術(shù)愿鷲。由于這豢齒輪滏處手淫論嬡究除段，輯戳 宅靛強(qiáng)度等特性是入鏹營漶關(guān)注鮑溺燧。餐是，該毅趙蜷輪皮力分蠲濰空閹殘寵狀態(tài)， 強(qiáng)度閼題卡努復(fù)雜，涎法麓現(xiàn)有蕊強(qiáng)嶷計(jì)算關(guān)公式瓣淡。貫豁，其按觸強(qiáng)度運(yùn)遠(yuǎn)太子隅 等條佟下黲澎野線裝輪，一般霹不饞梭棱。黢姥，本義采用三維有曼懲法羹焱分?jǐn)z了該 齒簸鶼彎藏強(qiáng)發(fā)。 凝據(jù)爨姆朗夔覆戲震予法囊避弧鍛送轉(zhuǎn)鐨勘的原璇推導(dǎo)擻實(shí)際齒鼬線秘嫩澎線的數(shù) 學(xué)方程，菸遴遺模羧窟舔教z 豹蠢法，解決t 辮報(bào)隨弧幫裁嘏瑟難淡糖凝黲鼴熹。慕予 數(shù)學(xué)方程，剝用a n s y s 熙a p d l 避富秘實(shí)然造型功能邈立撥輪的實(shí)體模型。從詩翼?xiàng)鳚?量幫簸薷蔣魏等同題溺發(fā)，麓健實(shí)髂模型勢聰幫緇詫耀格簿委蠢限元模壟。避謠霹逑鑫 藏船固定全約柬。 校擐炎將靛鷺蕊的糕健，琴尾撩檠方法詩舞凸蠲馥蘧在嗡食煮楚豹主藏攀，冪l 瘸赫 茲爨諗分板得到接觸域?yàn)殚形跣?，蠛圓中心俄 予嚙合點(diǎn)，裁贊在接觸域上璧舉橢球艦樟 分露。 擻據(jù)竅限元的詩糍結(jié)果。分椒了曲、凹潑輪撥擻應(yīng)力的變化規(guī)律。對予熱、凹齒 輪，誨掇照力汝爨囪獲大鞠粥小鹱逐澎增失，零黎番綴應(yīng)力焱大。辯乎藤一噙食燾，麓 盥輪齒根威力大予熱齒輪的鼗根威力。并對褥到的憾根應(yīng)力的產(chǎn)生原因做了進(jìn)一疹掇 讒。 綜上所述，本論文的意義與價(jià)值擻于：臌用有限獺所提供的平臺，對新型齒輪避舒 三緞裔隈蠢豹應(yīng)力努拆，褥瓣該落稔戮在實(shí)辯蔽蘅下蛋部癸波力交純溪律，觚王程角度 回蟄了斜航戲法向踟弧螺旋錐齒輪的強(qiáng)度特餓等問艨，為其技術(shù)實(shí)現(xiàn)提供重瑟依據(jù)。 關(guān)鍵詢：斜航式；接觸橢覯；法向殿姒：商5 艮：覺法 剁懿蕊法羯鼴弧螺旋鍛墟輪強(qiáng)度螅舂鼴囂分輯 f i n i t ee l e m e n ts t r e s s a n a l y s i s f o rl o x o d r o m en o r m a lc i r c u l a r - a r c s p i r a l b e v e lg e a r a b s t r a c t l o x o d r o m en o r m d r c u l a r - a r es p i r a lb e v e tg e a rt r a n s m i s s i o r li sa t y p i c a le r g , n e e r i r 毽 a p p l i c a t i o nb a s e do n t h ep r i n c i p l eo fb e 把a(bǔ) n dc o n j u g a t es u r f a c e i ti sl i k e l yt ob et h eh i - t e c h p r o t o t y p ef o r t h em i d d l eo r l a r g es p i m lb e v e lg e a r , r e s e a r c h e r sg e n e r a l l yp a y m o r ea t t e n t i o nt o i t si n t e n s i t yp r o p e r t yb e c a u s ei ti s j u s to t at h es t a g eo f r e s e a r c h 。b u tt h e 貳噼s sd i s t r i b u t i o no f t h i s n e wk i n do f g e a ri s3 d s t a t ea n dt h ei n t 匿a s i o ni s 哪c o m p l e x ，i tc a n n o tb ec a l c u l a t e db yt h e c u r r e n tf o r m u l a s a n dt h ec o n t a c t i n t e n s i t yo f t h e c i r c u l a r - a r ci sg r e a t l y 醚豳rt h a nt h ei n v o l u t e g e a r , s oi td o e sn o tn e e dt ob ec m u i 鋤e d t h e r e f o r e ，3 df e m i s p r e s e n t e dt oi a ys t i s so n b e n d i n g s t r e s sa n a l y s i s m a t h e m a t i c s e q u a t i o n so f a c t u 融g e a ra l i g n m e n t l i n e sa n dt o o t h p r o f i l el i n e sa r ed e v e l o p e d o nt h eb a s i so f b e r t r a n dc o n j u g a t es u r f a c e 。t h e 蠹爨蹴黔t o 斌t h e p m f i t ea n d t h ef i l l e to n t a n g e n ti ss o l v e dt h r o u g hs i m u l a t i n gp r o c e s si np r a c t i c e a c c o r d i n gt ot h ee q u a t i o n s , t h es o l i d m o d e l so f8p a i ro fl o x o d r o m en o r m a lc i r c u l a r a r cs p i r a lb e v e lg e a ra 糟g i v e nb y u s i n ga p d l l a n g u a g ea n d t h em o d e l i n gf u n c t i o ni na n s y s ，b o u n d a r yi sl o c a t e d0 1 it h es o l i dm o d e la n dt h e m e s hi sd e n s e ri nc o n t a c tz o n e s , t a k i n gi n t oa c c o u n tt h el i m i to ft h ec o m p u t e rm e m o r ya n d s t r e s sp r o p e r t y 。韻髓r i g i dc o n s t r a i n t s 躺a p p l i e d a l o n g b o u n d a r i e so f t h ef i r & ee l e m e n tm o d e l s 。 a c c o r d i n g t ot h ep r o p e r t yo f b e r t r a n d ，t h em a i nc a r v a t u r eo nt h em e s h p o i n ti sc a l c u l a t e d b y u s i n g t h e 愛粼。b a s e d o n t h e h e r t z t h e o r y , i t c a n b e w o r k o u t t h a t t h e c o n t a c t f o r c e i ss p r e a d 程v e r ne l l i p t i c a l 剁：齠w h o s ec e n t e ri st h et h e o r e t i c a lp o h a to c o n t a c ta n dt h ed i s t r i b u t i o no f p r e s s u r e i s a s e m i - e l l i p s o i d o n t h e c o n t a c t i n g s u r f a c e t h ev a r i a t i o n a lt r e n d so f k 囂氍端s t r 嫩o f t h e g e a ra n dp i n i o n 辯a n a l y z e d b a s e do nt h e f e mr e s u l t s f o rt h eg e a ra n dp i n i o n , t h eb e n d i n g 蜘s si n c r e a s es t e a d i l ya l o n gt h eg e a r a l i g n m e n tl i n e ，a n dr e a c h e st h em a x i m u m o nt h es m a l le n d a tt h es a m em e s hp o i n t , t h e b e n d i n gs t r e s so nt h eg e a ri sb i g g e rt h a n t h a to nt h ep i n i o n ，孫er e 姻o n sf o rt h e s et r e n d sa r e d i s c u s s e df a i 瞧r , a b o v e 璉，t h em e a n i n g a n dv a l u eo f t h e p a p e ra r e 勰f o l l o w s b y 燃f e mt h e 燃o(jì) f 3 df i n i t em o d e li sa n a t y z e & 弧撩t r e n do f 蟪 e s si nd i f f e r e z l tp a r t so ft h et o o t hi sg o ta n d q u e s t i o n sa b o u tt h ei n t e n s i t y o ft h el o x o d r o m en o r m a lc i r c u l a r - a r c 磷r i db e v e lg e a ra r e a n s w e r e d ，r e s u l t so f t h i sp a p e rg i v et h ei m p o r t a n tb a s e sf o ra p p l y i n gt h en e wg e a ri n t op r a c t i c e k e yw o 磚s ：l o x o d r o m e ；c o n t a c te l l i p s e ；n o r m a lc i r c u l a rm o t hp r o f d e ；f i n i t e e l e m e n tm e t h o d - u 獨(dú)創(chuàng)性說明 作者鄭重聲驥：本碩士學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)炳指導(dǎo)下進(jìn)行的硬究 工 乍及墩褥磅究成果。盡我骺知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方 外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫韻研究成果，也不包含為獲彳葶 大連理工大學(xué)或其他單位的學(xué)位或證書所使甭過的材料。與我一同工作 的闔志對本研究所做的貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝 意。 作者簽名：一日期： 大連毽王太擘磺士學(xué)煎論變 1 緒論 l ，i 鹺窕鶩爨 齒輪 乍為工業(yè)的簸征，禚現(xiàn)代工妲生產(chǎn)系統(tǒng)中褥戮廣泛使稍。齒輪傳動(dòng)侔為一門其 騫鞠囂產(chǎn)瑟黲 蔞載茭瞧蓑零，宅魏發(fā)矮囂或熬囂一不黢工鼗產(chǎn)晶贅發(fā)瓣密魏糕關(guān)。終黨 動(dòng)力傳動(dòng)的嘉體，齒輪傳動(dòng)強(qiáng)2 l1 鼗穩(wěn)的成套機(jī)械裝備中仍然燕祝撤俺動(dòng)系統(tǒng)靜基礎(chǔ)元 釋。擺砉畿漿遴輪鐨漤孛，擻予謄輪捷磅茲遮度 毳、凌搴棗，蘧輪縋捐蔓技麓簸已游匙 要求，齒旒穰線往往采用最簡犖的鲞絨。黼著難產(chǎn)的緞?wù)?，蔭輪傳動(dòng)靜功率翻益增大， 邃囊越來越舞，黌褰藏線魏選籜蒙蠹靜卡勢黧要。 1 6 7 4 年，丹麥天文學(xué)家伐a fr o e m e r 提出擺線佟內(nèi)輪誨激釋麴線，毽螽予攔線齒輪 囂案g 潦移安裝熬較囂難，掰戳它懿發(fā)蒺受懿了疆裁。1 7 6 5 年，l e o n a r de u l a r 撬愛澎搿 線僚為輪瀣瀵廓鑿綾，漸開線齒輪奩涮逢和蜜裝土都攝示密撮太靜優(yōu)越注。隨著辯學(xué)艘 零熟發(fā)最，瓣嵩邃、蕊載、犬餮擎豹瓷藐箍瀨了雯離熬要求。囂魏，一耱耪釣媸舍瓤 一瀕囂齒輪嬤含霞痰運(yùn)磊生。盤予灝弧齒輪艙承載靛力沈麓櫸條停下的瀆開絨篷輪離， 墓王藝簧革、淺謄爨，騷蘇灝弧齒輪熬愚想綴恢弓l 起囂褻癸靛廣泛鍪沒，褒躐舔毯強(qiáng)蠹 囂承爨其強(qiáng)大戇壘念力及廣泛熬寢鼴藏最。 濺弧蠢輪發(fā)袋警翅，磐糍過一坎鍍勢激熬數(shù)學(xué)零蠼爭論。n o v i k o v 在端瓣懣弧綣黲 豹蒸窶上涯瞞了鼗擻饞凌麴嚏含爨毽，毽運(yùn)繪工芑鬻來了緩丈的幫渡，因?yàn)閿\產(chǎn)上建罄 予法怒睡弧逃簿滾翼設(shè)詩翱宓王馳，因囂裁出現(xiàn)7 嚷會(huì)愿理鴦工藝實(shí)黢之閱嚴(yán)重脫節(jié)瀚 弱露。有箍予越，大連理工大學(xué)劉懿教授在審莓敷撼工程攀會(huì)卡爝暈冬會(huì)上鼴搖窶，忑 壤上采焉她嶷壤為法怒圓弧潑鯰，弗涯驤法內(nèi)圓弧潑輪坦?jié)⒄諊?huì)愿理。鄹對援出，遮 秘?fù)荞螋疝督疄榉▏浪掤娦?，蕊燕要獯矮為瑟瑟潦母壤土番焦靜法線共灝，g # 諺法 線共囂予圓心螺旋線的法警顢內(nèi)，邀也是法肉圓弧螺旋囂客翁囂4 遣的根本照豳。法向毅 貅蚋恿怒不僅楚王穩(wěn)賽所接受，毽為藏弧蠢輪豹發(fā)饜掰史髓誕實(shí)。鴦戴楣斑，在匿瓠鼗 輪鵬糖交被傳動(dòng)、交錯(cuò)軸傳動(dòng)中勢沒囊注慧“法向殿弧”這一熏要特鍛，僅儀是將現(xiàn)霄 晌熱王刀墓鵑刃影魏為匱弧，這萃孛傲法所辮來的囂處往往被鴦l 王酶鬟雜往新抵潰，因魏 暇弧蝮輪農(nóng)襁交皴、交錯(cuò)轆傳動(dòng)中的應(yīng)用并不廣泛。 貝特鵜稿蕊蠢怒在上述鶩景下，將法囪凝弧蝶旋顢澄鷹線“法線共匿”這一基本特 難避行提煉與丹華麗提出的類特殊曲面。貝特朗曲頸的提出是出于工程器攫的考慮， 它麓敬平霹繇瓷懋霹綾骰慧蠹密麓運(yùn)動(dòng)形簸靜孰邃瑟，其基本特鬣魏藤西漆贅母續(xù)務(wù)點(diǎn) 處朐法線熬頑于母線所在的平面【1 】。研究襲明，逡類曲面的母線必為曲面的曲率線之 裁惑蓑法彝鞠強(qiáng)螺旋黼輪強(qiáng)嶷的有疆囂矜輯 一，蓑磊之蓮交魏爨綴藏攀線每繳分曩囂垮磅究過漿瑟孛孥臻塑線蠢萋穩(wěn)獄熬瞧囊。王 程上廣泛戍閹的豳轉(zhuǎn)面、可展面、法向西弧詿缸面等都屬予貝特朗涵讞豹范疇，而指狀、 囊捷撬刃熬囂影蘧耀、灝開線塞輪接動(dòng)孛靛灝瑟線挺疆、灝拜線螺麓囂、囂激遺輪接湊 中酌法商躐馘螺旋蕊等剮褥予詫爽曲面韻特鍘。 麓簸式法彝囂凝漂麓鑲鼗耱簸怒廈黲鵝菸輟霸蕊萋零爨灌攆薅下靛一饕壤鰲豹奠覆 安稅，怒菸裙交輔條件下法商灝添齒輸傳動(dòng)。該精罄番輪怒將疑將勰笑轆蔽薔纂本原 瓔內(nèi)工爨旋臻轉(zhuǎn)弦瓣聯(lián)繁緞擎，戮究建裁熨蕊辜富，涵黃甏爨寬。 1 2 函；燕齒輪畿黼概況 齒鑫麓撬禳產(chǎn)瑟靜鬟蘩基磁零籜，麓鼗稔建麓裂楚傳遞瓤器麓力寢運(yùn)動(dòng)懿一糖囊要 形試。齒輪傳動(dòng)與皮帶、麟擦、液臌等機(jī)械傳動(dòng)相眈，其育功率大、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng) 滋壤湊、嫠溺壽命長、安全磁譬等特意，黢蘧，潑耱基袋必誨多瓿猿產(chǎn)熬串譽(yù)蠆妖少魏 佟渤部件，齒輪的設(shè)計(jì)和镥0 造水平也直接影晌到機(jī)械產(chǎn)晶韻性能和質(zhì)量。由乎齒辜螽猩工 斂發(fā)襄串熬突爨穗袋，蒙搜宅毅認(rèn)為是工娩純戇一耪蒙慈。 齒輪傳動(dòng)的歷斑幾乎翰人類文硝史同步，翠在公元前4 0 0 2 年，巾黼古代虢開 始蠖鼴蠢耱；l 了璇紀(jì)衷，人疑囂熬聯(lián)競縫泛臻憊遂逶魂熬耱遴移狀。1 8 鼗紀(jì)致漣工迎 翠命戳瑤，齒輪佟渤應(yīng)桶翻益廣誕，先楚黢展搖線齒輪。箍君是漸汗線齒輪。一麓翻 掬蹙琵麓，滾囂線卷露蓮痰燕孛蠢據(jù)絕瓣後勢。 翠在1 6 9 4 冬，法戳學(xué)者搿強(qiáng)p ed el 氌瓤i 蹲首先提灞漸殲線可催為落輪髓線。l 於3 冬，法囂人c 越躺筵窶雅潞定理，考慮題番囂弱礁念姨悉，甓旗建立了瑗投笑子較 觸點(diǎn)鞔滾的概念。 7 6 5 零，& 融提出漸辯線齒形解褥掰究囂數(shù)學(xué)蒸礎(chǔ)，溆贛了輻礁合 麓一藏鏨輪，箕巍落基線懿篷率舉擐耱熬攀參心位爨熬美系?；?，s a v a r y 避一步突藏 遮一方法，成為瑗在摶黝螂酣蝌方耬。1 9 毽鰓巾沖，莢器靜r o b e r t 磁翹提趲串心 鼴燮耗辯，潺囂線齒輪蕊騫燕邃潑琴交艙傀蠡，捷宅對零造秘安裝誤蓑蠢鑲強(qiáng)黲遴痤 譙。1 8 7 3 年，德鬻工髯鄹 珞辨提出對予不翳落數(shù)鸛齒輪在殛力建改交酣熬激開線齒 形，軟弱夔定了魏靛交經(jīng)齒輪熬愁怒基皴，該懸想予1 8 9 9 年技投會(huì)最暈窳現(xiàn)，從繇改 蔣了辮囂線齒輪瓣礁舍瞧熊。1 9 鍵紀(jì)寒，戳震成鞭理兔蒸旗戇齒輪專鼷楓癱毒專褥露 嶷熬耀繼躦現(xiàn)，使激囂線搬輪豹浚詩、船工、投爨、穰發(fā)標(biāo)準(zhǔn)等都發(fā)展劐糯港競蟄鶼地 步。滾器線壤輪轉(zhuǎn)動(dòng)盡管肖誨多俊贏，德瞧褰在一些蚨旗，具體表溪受；藤靄為醞落對 熱迭嗤會(huì)，誘導(dǎo)熱搴丈，接觸強(qiáng)度蓮，尤其在一些繁鼗場念，搜耀鼯會(huì)較簸。 蔻了撬舞動(dòng)力傳動(dòng)戇輪戇霞鼷壽命弗減小冀足寸，滁了對蕊譽(yù)落輪瓣艇精、熱處理 及矮棱警方囂鼓濺多 ，人寒3 舞熱搽索藪瓣傳動(dòng)形崴。1 9 鯽年，莢鼴人f r a n kh u m p s 大連聯(lián)王太學(xué)磷士學(xué)譙論文 袋暈攆密弧意澎懿懋懋。1 9 2 2 年，v i c h e r s - b o s t o e k - b r a m l e y 爨密勢弩 巍了v b b 邃輪， 其特點(diǎn)為：1 齒輪副在端面內(nèi)仍然脊藿合度存在：2 小齒輪為凸裔，大齒輪為蠲齒， 爨囂溺巍凸毅搭醚；3 。吳有較，j 、熬誘簿謄率，囂戴接魁強(qiáng)嶷丈太凄熱。然囂，這移巍轆 積予齲齒齒顎厚度小，彎懿強(qiáng)度低，籀予折斷，戳藏，v b b 齒輪粹來能褥蒯廣泛韻成 震，毽宅幫怒冀雪瑟囂線塞輪努l 羧懿耱嘗蟊拶。 1 9 2 6 年，美瀚格芾j 森公鐲的瑞士人w 溺婦b 甜在童述概念的萋戳上，蘺歇提出法萄 菇爨鞭蠢寮戇瓣鴦輪，莠致褥專糕。1 9 5 6 每，蓑蘇駁學(xué)者n o v i k o v 黠w i t d h a b e r 豹設(shè)想 漣稃究善，發(fā)麓了一種端蕊為鶩弧的黼弧強(qiáng)輪，并在完成賽麓經(jīng)講究靨正式潦入工救戲 溪淤嬡。1 9 6 0 年1 0 月夜鐐器埃森( e s s e 露囂熬耀琢蠹輪會(huì)議上，該鼗輪彼定名為 w i l d h a b e r - n o v i k o v 滾輪，簡稱w - n 瓣輪。翦蘇聯(lián)磷秣豹肇鬻弧齒輪妻要蹋中、低速 轉(zhuǎn)動(dòng)；1 9 6 2 萍，獒灝e 舔逡窶攙秘懟受l l o ，功率遮8 0 0 0 - 5 秀熬慰蔽塞輪，勢遴紛髏 發(fā)試驗(yàn)，輪德受凳弼迭漸囂線齒輪鶼s 倍，散率最商迭至l9 9 。4 。1 9 6 9 年，麓蘇聯(lián)鏹是 了公落線戲毅函弧畿輪載握澎攙壤 1 9 7 0 每，英囂r o r s - r o y c e 公域鼴s t u d e r 王疆 警撼 湊努除式雙灝弧畿輪靜齒形方案，勢棗請輟得了美灞專裂；溉圓弧巍澎大大掇離了瑟疆 壤輪茲鴦熬強(qiáng)度吲。 毽輪在貔藿鰓裁鼴是從激拜線灝薅起疹的，激殍綾塞輪譙技術(shù)上簸殘熬，應(yīng)麓最篾 備條 畢，囂蘺使慰也鼴為罄港，勢程撬撼摶淤設(shè)詩巾，占竅艇導(dǎo)熱像。瀕開線裝黲晟糍 孛t i 基敏感梭小，耐睦孬各葶孛變囊翻修形設(shè)計(jì)，囂予避行精密宓e 羔、麓抉贛好籌一系舞 優(yōu)點(diǎn)；扶5 0 年代鶼，在一般重簧的設(shè)備饞旗中，都聚用激辯線搬轅。但由予瀕殲線軟 蟪藤毽埝裘露接觸強(qiáng)度鷲驄，鴦曩乏般質(zhì)爨永平譽(yù)贏，在使溺孛往筏繇鬣每麓失效，籠 其柱些承載較鬟嬲場合，使用壽命較低。1 9 5 9 零謄，朱嫩 亭教授將圓弧齒輪的資料 囊器蘇聯(lián)幫強(qiáng)鶯內(nèi)# 咱，蒜大院鹱、贏校蜀王廠遮濾囂震了禱莢囂弧蠢輪靜磷究王褥， 勢予訾每三公別在天津葶n 洛熙稿野? 裊豳匱弧飯輪的技術(shù)會(huì)議。1 9 6 1 舉1 1 月予中國機(jī)械 工程學(xué)會(huì)彀托京舉行蕊十翔霉年會(huì)t ，將“落孤蒜輟在我國的瘟崩與發(fā)震”捌為審，孫議 越之一，教對圓弧搬輪傳動(dòng)究分肯定的基出上，根撼生產(chǎn)中迫切囂要解決的閩題，從嚙 食漾理、強(qiáng)震圣 冀、減逮器設(shè)計(jì)、詩纛每檢驗(yàn)等滔個(gè)方面避行了深入蕊討論驂l 。運(yùn)次會(huì) 議對圓弧蠊輪的理論研究與生產(chǎn)戲用起到了巨大的撼動(dòng)作用。1 9 6 2 顰1 2 月。在上海疆 纖豹疆弧巍耱技術(shù)會(huì)議，瓣藤程蠢輪所敬褥黥成藤避行了惹縮。1 9 6 5 年，程杭秘謠搿 丁離速圓弧齒輪傳動(dòng)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)，滋點(diǎn)討論如何提高圓弧齒輪的傳動(dòng)質(zhì)量問題。經(jīng)過十 多筇靜努力，在黧激齒耱臻 | 主蠹工藏靜羧逶、蠢l 造耩凌熬挺褰等方瑟郡敬褥了 囊丈藏績。 尤其是農(nóng)中低速羹載齒輪傳動(dòng)方砸，將圓弧齒輪用于軋鋼機(jī)上，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果最為盟 籀靛戲法強(qiáng)黼蛭爆旋懿塞輪駐疲鰉賽黢囂鈴板 蓉，與淼寒蠖弱戇瀕囂線搬輇減遮繁贛耽，大穴箍囊了搜懲凌攀，延長了潑輪捷弼毒 命。在衙遴齒輪傳渤方灝，函弧誨輪也廣泛應(yīng)用予巾小戮氣輪梳、離心式鼓風(fēng)稅、激氣 悉壤瓿簿產(chǎn)羆孛。 為了讖一步攝裔蘺孤落輪韻彎曲強(qiáng)旋，扶1 9 6 7 年拜始，我國辯菌孤齒輪的研究主 要嶷孛予雙囂弧滾輪上。1 9 7 2 零巍辯弼擻壤爨究掰。跨容濱羔渡太學(xué)、太覆z 渡太 攀、上海麓妲大學(xué)藕上海汽車廠、梳髑汽翠廣等單往分舅h 邀行了分階式雙瓣蔽齒輪漱載 靛宓壽蔽惡詩冀、先彈試簸、金禁壤驗(yàn)菠疑z 整生產(chǎn)鑫蠲 6 1 ，著予1 9 8 0 牟1 2 蜀在皇簿 瑙拜雙蟊輟齒輪投零鑒定會(huì)，逐參舞始在風(fēng)梳、軋鋼橇、船等鬻速黧裁場合屣囂贏 瘸。文巍鞋7 顰撬出攝據(jù)凌轆瓤魏動(dòng)態(tài)特?cái)y袋求，零g 躅有輟菇分撰稿楱凝後張灌諗遴囂雙 瓣舔齒輪參數(shù)模糊專 0 純綴翡戲淼。為了譴雙毽鞭像輪淘鼴廣溺的液懲領(lǐng)域發(fā)展。文獻(xiàn) 溺通過三維彈性接觸鴦艱囂法黟熬含瑩糞麴藕合，提出了精確努輯雙覆輟穗輪爨含蘸瑟 漪闋、接觸跡閽載禱分囂豹方法，雋研究雙囂弧鴦耱懿強(qiáng)度特毪、魄臺特髓提供了疆論 談器。 遴避躐十多芷# 靛努力，我鬣建立了具有鑫舅特也戇點(diǎn)螓含裂露蔽齒耱瀚基零睡合理 論、承裁縫努讖舞方法、熱癸濾瀨瀅理論玲櫥詩籌、塞端慘形臻聯(lián)筠詩舞、壤瘦捻驗(yàn)與 測囊愍寸詩纂、藏刃齒澎設(shè)詩與詩算及割逡工芑等一系弼麓麓臻埝霸王慧方法。上述繇 究，慰辮渡豢輪鶼發(fā)震怒到了撼動(dòng)非躅，鑊我萎黔避弧撥輪健動(dòng)技術(shù)磅究逡崔了燃器翦 烈，固瓣搔基了灝弧齒輪今囂漿發(fā)展方淘。蘧罄鴦輪技術(shù)，籠其怒硬齒囂齒輪技術(shù)翳發(fā) 鼴，懟爨弧意輪提出了更離豹要求，也裁楚說，躐戮蠹輪也必須翔中硬撥鞭翻硬潑颥方 渤發(fā)震。薅一方溪，在產(chǎn)赫設(shè)詩上，應(yīng)滏焉瑗代純設(shè)訪舅法，露c a d 技零遴抒往伍 設(shè)計(jì)【1 0 1 。 圓弧瓷輪觚撼漤至廣泛應(yīng)麓鉸麓了西卡多攀熬彗雩闋，程n o v i k o v 懿罄獺上獲纛論囂 技術(shù)郝取褥了突皴性進(jìn)展。與瀕黲線卷輪二酉多零的歷史楣比，腴弧迭輪譙妻玨此髓的對 瀾肉黥敷褥這群大鶼或果，強(qiáng)編起來主簧有l(wèi) 鎏_ f a 贏原因溺： ( 1 ) 圓弧潑廓為熱凹搭懿，騫很小的誘導(dǎo)曲率。因此接觸強(qiáng)度蔗，墩載自敬力大； 鼢圓弧蠢輪匏麟時(shí)接觸線在蠛瑟辯近，傳動(dòng)跫獠中接簸線鑫裔轆的一端露另一臻迅速 移動(dòng)，有利予濁膜的澎成，囂蕊具貧優(yōu)良的潤滑性能，提高了搬輪的使用壽命； f 3 宙予函鶩落廓藏弧霹在半徑麓，簿覆聞瑾諗上雋點(diǎn)接觸，簿低了蠢耱戮對談熬的蕺 度： ( 錦茜廓酶法怒彀形為因強(qiáng)，饅予采蕉溺囂囂搔羧、蠢襖銑刀藏滾刃麓王，毒競簿豹工 藝憔。 大連壤王大學(xué)硪士學(xué)整論文 然瑟強(qiáng)弧塞輪發(fā)鼴犖鬻，辯予n o v i k o v 逡籜璇囂鼗形為灝藪，曩將囂瓠誨輪熬貔越 靛掰功于點(diǎn)嚙合傳動(dòng)原理，定獻(xiàn)r i ，5 】提出了與之不同的觀點(diǎn)。 莓袁，獲王蕊角度基發(fā)，霆弧豢輪凌詩上巒予熱鼴齒輪拳徑麓懿存在，致嫠噻套乏 初黧現(xiàn)點(diǎn)撩黻。遮一點(diǎn)與漸開線齒輪的鼓形修形措施跌愛弧齒錐齒輪的局部絮軛原璩本 裴上是一致懿，箕蜜震聱是將線噻會(huì)戮“蠡越合詫”，簌囂放寬黯健勸甏魏絞索象傍， 攝離齒輪酬時(shí)誤麓靜適應(yīng)性。并鼠，關(guān)予灝黼齒輪強(qiáng)度計(jì)算公式墩大都是黻纘嚙合為纂 酸熬。黧弧巍楚醞襲蕊交黲歪太熱戇縫，奉凝莠煮蘧螽掰致；瓣顯，瑟瓣客輪靜旋 工仍戳包絡(luò)法為蒺確，線嚙合與蘇嶷燕佛包絡(luò)原理必萋穡的翻工誓芝緊密聯(lián)系。蒸予上 述考塞，文獻(xiàn)【| 】談灣，褥辮騷邃輪健蚤建交在緩礁會(huì)基毯上受煮零蛭予討論曦舍鍘鸛發(fā) 展。經(jīng)過討論最秸這鼙較羧的意瓣：煮嚙臺是率敬，線髓合是瑟的，雙點(diǎn)礁舍聚毽躐 絞礁舍黎毽來磅巍灝輟登輪，是對越客飄零耱熬不瓣理解釃試談，二者不棗在零獲躲 落剮。斜簸霉| ：法寓辮蔽螺旋錠齒輪豹理論祓，拯一炎特麓共轆趨蠶藤聰正是受上述惑繇鵑 賽襞，將爨滾蠹戇驄“法彝囂囂”奄“線趲會(huì)”黲零壤覆牲嬲豁鬟爍甄挺爨救。 由予強(qiáng)特朝共軛蘧囂怒措一澍熬輥鏊瑟均為炎姆麓簦藤，勞爨裝輟豹備潞瓣接觸線 均為萁霉線。援j 邈所發(fā)鼴懿瓣魏線法離囂孤螺旋鍛搬輪將不莰縣鴦餞嶷蕊轉(zhuǎn)勘蛙襞，并 魏逐褥其霄嶷妊酌忑芑梭，霹戩采翔 塞狀或鑫凝銑刀避露成鼴法鴦# 王。特爨怒當(dāng)今數(shù)控 技零豹飛速獲震，炎哭黲期筵輟鞠箍戇交l 工提供? 強(qiáng)有力鼴支禱，疑過來說，雯特潮典 轆魏囂殘健動(dòng)壤域麴發(fā)展，又為疆輪鴦羹工酶數(shù)控鏹糖供了必黌妻冬翦掇，飄疆晦低了辯遴 輟專恩掇廉黎專援翔具熬銥羧程波，遺盛了當(dāng)翦小擻基、多鼴靜與大型、璧裁塞輪黲擻 王髓要。 i 。3 蝮輪羰凄余毒彝發(fā)袋溉凝 1 3 齒輪失效分類 無論蔻灝囂線凌輪逐聶爨蔽凌輪，它搬麴臻囊形式都露筵毪。滲塞耱參數(shù)霞攆糖穩(wěn) 同時(shí)，嘲弧衡輪的抗點(diǎn)蝕熊力眈漸殲線齒輪肖較大幅度的鍵高。強(qiáng)瀚弧齒輪韻輪齒爨集 孛載麓露耀瓣，其彎鏊囂聚魏力爨簧重蠢考露。瑟疆客輪麴罄經(jīng)滾動(dòng)魄澎囂綾蠹贛較多 見，未綴跑含而橫數(shù)較大的灝弧齒輪容易膠合。藤弧齒輪夜間一部位均有產(chǎn)象折斷、點(diǎn) 毽j 瑟麓始黢會(huì)這鏊矮嫠懿可戇，霹囂激囂線鼗輪發(fā)整這些豢揍瓣莛夔囂累在闋一部絞。 總的來說，齒輪主要礴醵下幾稀失效彤式翻： l 。輪蠢繇凝 毒一 斜靛殘法舄圜弧螺旋鍛?zhàn)}輪l 鼓嶷的畜戳囂分輯 蛩澄援懿鑊巔饔蠡l l 斑力蝴糙熬旋舅綴袋辯，游雩| 越瀣鬏疲劈袈絞不凝擴(kuò)瀑 l 囂叛 斷。溺孤誨輪韻齒兩瞬時(shí)裁荷集中嵌齒寬上較窄的段接觸軌主，虢荷由一都分齒寬的 誨撩零握。蠢藏，巍攝瘛寵竣文。警黧工凌曩襞轉(zhuǎn)，糖糕審等硬囊，豆王稼囂經(jīng)泣孛 纓 魏食對，衡輪多數(shù)燕由予液勞掰斷衙失效。蟄重合演較，j 、時(shí)，折斷常發(fā)生予齒寬中部， 邃燕蠢麓凌窕孛爨爨載辯接魅煮數(shù)最多。繇露熬數(shù)鼴露璧舞矛獲。 2 齒端崩角 當(dāng)蘊(yùn)耱豹平稔瞧耩魔低+ 黢輟系豹囂g 發(fā)差簿，轆齒在磺會(huì)交替過程孛產(chǎn)受薛密，容 易弓隨：齒端崩角。通常崩角多發(fā)生程主動(dòng)輪的嚙合端，因?yàn)樯鷦?dòng)輪搬工作齒頂與端筒成 鬣舞，承載齒霉稻瀣竟舔，l 、，強(qiáng)度薄弱，麓噻入翡游擊較大，易麓角。 3 塞覆痰勢患蝕 當(dāng)輪畿表瑟承受循環(huán)接觸威力超過材料酶接觸疲勞極限辯，奩激瑟絨襲瑟內(nèi)產(chǎn)懋徽 小懿裂紋，裂紋繼摟擴(kuò)展，連袋一棗冀，小冀僉壤黢蓼，譙裝甏形成塞愨，鼙塞現(xiàn)疲勞 熙鏹。 4 。袁霰羧會(huì) 齒戚膠合是出子兩搬顢之間媲以形成油膜或油膜遭到破壞，使兩齒磷金屬贏接接 觸，瘁擦發(fā)蒸，觚稀使瑟蔣蟊懿饕，齒藩眾屬澄贅裰霹運(yùn)麓方蠢瑟擦豳窶一條條痰邃。 當(dāng)齒輪制避質(zhì)羹較箍，齒斌局部接觸應(yīng)力很大，瞬時(shí)溫度徽高，齒葡油膜將遭到破壞； 詆速重載，蕺濾橇酒懿稷辯佳簸熬l 犖，麴灌形藏瀨袋：大模數(shù)囂輪，蠱予落薅囂弧舉徑 的差值較大，不蜜躺跑含，且齒釃相對速度太，麟撩發(fā)熱也大。在以上遮魑情況下都容 爨產(chǎn)璧膠合。不絳魏臺就霪載試攀裁傻蔫，或魏念薅不逐綴麓載，懿會(huì)產(chǎn)燕綏夫妻鑫接魅 威力，這將導(dǎo)致迅速發(fā)擻膠合。 1 3 2 鞭度勢襖方法藏述 到鼠前為止，對齒輪進(jìn)行強(qiáng)度測試大約有三爽方法：解析法，試驗(yàn)法和有限莉法。 1 3 2 1 公式法 在強(qiáng)蠖計(jì)弊巾，基本考慮的鼴確定出自保誕蔭輪安全的形狀、尺寸、材料等，使之 不產(chǎn)璧耨碰靜罄靜失效。霆l 子藩耱鶼損鐨形式燕多褥多襻豹，箕梳蓮毽各不福淹，因筵 肖必要對長神強(qiáng)度分別讖行計(jì)冀。然而一般情況下只是對經(jīng)常發(fā)嫩的折斷、點(diǎn)蝕以及膠 合避雩予強(qiáng)度詩薰。本文童要數(shù)疆巍齒穰毒馥強(qiáng)度輔蠢瑟接簸強(qiáng)淡( 抗煮繼強(qiáng)度) 匏詩算 為主。 六連璞工夫?qū)W礤士學(xué)像諗文 1 8 9 2 每1 0 秀，l e w i s 麩褪精力學(xué)藜絮談蹬發(fā)，撬輪纛為懸鶯粱，鋒蘧黲蕊痞翅擻 物綾確定截磷的位鶩；認(rèn)為只有辯齒嚙合，把全部載荷律用在一個(gè)齒的齒預(yù)上，辱如 囂耱竅基強(qiáng)發(fā)韻囂冀公式。沁譴s 蓼 究漿辯蒙莛鑄造滾輪，囊予精度琴裹，獲豁意耱失 效只限于輪德的折新。這個(gè)公式受當(dāng)時(shí)生產(chǎn)水平的限锫n 蘞然托較褪糙，假巍至現(xiàn)在俄 熬是塞籠駑蔻強(qiáng)賽詩募翁纂璐。 囪扶l e w i s 掇出輪齒的彎曲強(qiáng)庹計(jì)算公式以來，髓著濤幸蠢 | j 造技術(shù)的教腌，公忒不 顴褥戮鎏蘢。當(dāng)對，l e w i s 繇磅突漿黠象起鑄造巷耱，由予耪寢不蠢，瑟敦麓輪撰爨袋 戳予載荷作獵在齒預(yù)辯輪蓊的折斷。侮是，隨著齒輪加工稅械釣進(jìn)步，齒輪的精度的擒 麓，叛愛裝竣越鶼熬多囂純，楚簿l e w i s 關(guān)予齒輪耱齒弩鼗強(qiáng)度囂冀公式爨攥過份嶷 全。與既閹囂寸，齒輪叉密現(xiàn)了齒西失效的新黧態(tài)，v i d e k y 在1 9 0 8 年運(yùn)用赫茲提出蚋攆 馥傳黥凌皴癜力慈論漣褥凌鼗痤力熬每 算。 現(xiàn)在鶼誨輪強(qiáng)度計(jì)算公濺是戳l e w i s 鞫v i d e 釜y 浙援蹴酌計(jì)算公式作海藻稿，聚掰 轟耪蓉羧摻避薅瓣強(qiáng)度羈凌鯰戴麓，勞考懣蠢輪耱淡戇影糖，豁緩浚 褒賽裁贅熬詩算法 律梵燕妥方法。貫方萄，繩鑫7 叛緣報(bào)嶷際應(yīng)力計(jì)算公筑兔萋磁，粼斷蟄瓣彎曲強(qiáng)麓 翁方法。下鞭箍臻窮綏一下鞭蕊蓮固較為廣涎熬齒輪強(qiáng)麥詩舞公式印。 祝械舉套公筑怒1 9 6 4 攀4 弼，輥被學(xué)會(huì)蠹蕺裁立縋“磁力轉(zhuǎn)動(dòng)鼴篷齄設(shè)計(jì)螫釋潺 壹磷突分辯衾”緞遨三年熬礴究，臻為疆突艘累鬟毖豁一般端力贛劫躅瑩輪潑圣 熬強(qiáng)度 詩黲公式。枕藏學(xué)會(huì)公式遺璐予器零工業(yè)稱躐j i sb1 7 0 i 澎舞線鼗輪茲遺廊) 孛瓣定 豹，法彝齒澎燕必勰凄熟馥辦轉(zhuǎn)動(dòng)耀激舞線爨柱齒輪熬霧甄g 毫力詩舞。 莢螢凌耱暴逸蠢游會(huì)鯔凇f a 撒藏。鑫致國群m a a u f a c t u 煳a s s o c i a t i o n ) 濂砸s 瓣基 戳上，經(jīng)避譽(yù)齷竣避，1 9 8 2 年提拳修委的搬攝瘦力詩算公淺。投擐颯城學(xué)會(huì)、卷輪糖 震昶設(shè)詩調(diào)凌磅究會(huì)分秘衾關(guān)于詩黲撰輔助莰謗( c a d ) 翡調(diào)套，鋈柱、灝鑲翡輪嫠鼴 a g n 蠹, x _ 強(qiáng)度詩翼公妓的最多。其次憋犀曼、b s 、a g m a 公戲。 b s 4 3 6 標(biāo)準(zhǔn)燕1 9 4 0 每贅定鰓，在1 9 6 0 、1 9 6 7 秘1 9 7 0 鋁散了都分器魏，霹蔚弼建 搜照。冀憂點(diǎn)是計(jì)舞公式籬單，撥輪設(shè)計(jì)計(jì)算較菸，也是疑裁鑊用率最裹魄。這個(gè)櫞猴 熟特 蔞是鼴力角淹2 e 度，王終穗嵩簿予2 m ( 模數(shù)) ，其蠢較大強(qiáng)零舉徑鶼德報(bào)道渡蘸 線，推囂鎪颼凌聯(lián)修緣的潑形。 透穗經(jīng)遴糖鼗長穗闋貔鞣究，予1 9 6 3 牮發(fā)表了“鄉(xiāng) 噫含匿棱幫蠲錐蠢輪豹強(qiáng)囊浚 詩計(jì)算”鵑摭蛙孳察3 9 9 0 d i n e 。緣套各寵堿意見，予1 9 7 0 鐮磚4 定了測3 9 9 0 “麟橇秘 豳錐巍輪強(qiáng)液計(jì)算”耩毽，該括礁逐瘸子蠛鬣重奢魔為l 一2 ，5 鶼漸開線蘺較齒輪釃囂 鏃搬輪。墩逡會(huì)奧黨托形的鍛齒輪。但是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)到現(xiàn)在遙是處予采黨成狀態(tài)。 斜虢式法商函囅鰾旋錐鎰輪強(qiáng)度的有限元分析 農(nóng)齒輪傳動(dòng)巾，由于廂途不同，對強(qiáng)度可靠性的簧求憲全不同，針對這種情況， 對齒輪強(qiáng)度計(jì)算結(jié)聚的精確性要求也就商所不同。在i s o 草案的齒輪強(qiáng)度計(jì)算公式中。 考率了彩響齒輪強(qiáng)度的種種因素，椒據(jù)精度疆求給出a 、b 、c 、d 四種方法。a 法用 于要求可靠性最高的情況，用實(shí)際楓械兢模擬裝置酌實(shí)測值來確定各種影響閡素。b 法 是裉據(jù)目前掌攮的知識，按標(biāo)準(zhǔn)中的公式和圖表用計(jì)算來決定各種影響鰳?biāo)氐姆椒?。?般，用b 法來計(jì)算齒輪強(qiáng)度可班得委0 較高的精度，所以可以認(rèn)為它麓標(biāo)準(zhǔn)的濤輪強(qiáng)度計(jì) 算方法。c 法與b 法稆阮，各影響閣素值眈較穩(wěn)珞，但其計(jì)簿穰簡單。d 法是僅適用于 特定條件下的計(jì)算法。 j g m a 標(biāo)準(zhǔn)是日本誨輪工逝協(xié)會(huì)樽弼疆本小型汽車振興會(huì)的資助，根據(jù)讕聾蕊有齒 輪強(qiáng)度的備稀標(biāo)準(zhǔn)，特涮蔻瀲塔。草案和d i n 公式為基礎(chǔ)，馘稀準(zhǔn)委員會(huì)為主稍定 的。該標(biāo)準(zhǔn)參照了瀚肉鄉(xiāng) 文獻(xiàn)，提密了一般產(chǎn)鼗視械甭落輪靜遵用蒸奉簧素，省珞或合 并了彩確較小韻系數(shù)，增麗了必要釃雨容，箕萋本蠢釬楚盡爨侵用鷲表。j g i v l a 有鲞齒 輪獲斜齒輪彎魏強(qiáng)度詩舞公式稀遺糯接齄強(qiáng)度計(jì)算公式，錈齒輪彎魏強(qiáng)麋計(jì)算公式秘濤 面摟魅強(qiáng)度計(jì)算公式，豁及胬梭蠕稈戳強(qiáng)度計(jì)算公式。 西靜，鼠撩簡犖的齒輪設(shè)計(jì)公式到蠢分考慮澎嫡強(qiáng)度靜各靜圭簧囂索酶洋鰩詩算公 式，已經(jīng)發(fā)表了攝多。除了上述奔紹的公式鈐，各齒輪鑲造廠悉在後罱備式各樣韻計(jì)算 公式。一般現(xiàn)麓的齒輪彎懿強(qiáng)震計(jì)葵均是采躅船嗽方法撼輪巍看捧定毅瑟鶼惑罄粱處 理，然話毒予潮弧巍輪輪囂是變截藏鷯短覆寬酶懸饕板，彎整盛鴦耱接齄盔寵均是蘭維 潤蘧，現(xiàn)餮靛公式勞不能滿足其計(jì)算強(qiáng)度懿要求。溺肉多 不少學(xué)者試圖耀其鏈力學(xué)方法 應(yīng)薅予罄弧齒輪鶼彎簦強(qiáng)度詩舞，搗由予不2 競?cè)珢塾冲≡喌陌狩詫⒒槛豆饺鯊?fù) 雜性，沒舂褥戮實(shí)鼯應(yīng)用i l “。 l 。3 。2 。2 試駿法 裔手輪齒撟斷是齒輪的一種圭疆失效形式，掰戳在齒輪傳動(dòng)靛設(shè)計(jì)和卷造安裝方囂 瘦絳試輪齒翡抗彎強(qiáng)度。為了檢驗(yàn)釋改進(jìn)齒輪輪齒的彎越強(qiáng)度，畜強(qiáng)要辯輪齒傳臻避雩亍 彎噩萎強(qiáng)度方覆豹試g 蝴究。輪落彎糖強(qiáng)度靜試驗(yàn)裝蓬霹分必：彎益靜強(qiáng)度試驗(yàn)裝置、彎 盛肄鴦殛髭滾驗(yàn)裝置弱彎赫疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)裝萋。對于輪齒弩藏羚強(qiáng)度試驗(yàn)，譬言泣溺較 為廣泛靜燕烈麓奄隧應(yīng)變俊或光測彈控力學(xué)方法測定輪逡的應(yīng)力，叛及輪齒在一定載蔫 孛簪用下觴變形。鑫予現(xiàn)有鶼光彈強(qiáng)凝試驗(yàn)釹黠懿大幫是平甏瘦力狀態(tài)，對予三維盔力狀 態(tài)下鶼齒輪應(yīng)翔分舂限。文獻(xiàn)1 4 1 1 5 】善次對余蹬技雙激舞線穩(wěn)輪鸞蘸應(yīng)杰進(jìn)行光攆試 驗(yàn)。每理論分撅魄較，斃彈試驗(yàn)靜應(yīng)力小1 0 。6 0 o ，與考限元法計(jì)算結(jié)果輻喲會(huì)，確定斷 裂纜鬟，勢星邋過渡交參數(shù)提賽了彎曲強(qiáng)度【婚m 。握是這類彎麴驁強(qiáng)度測試裝鬟懟予鎏 犬連瓔工大學(xué)硬士學(xué)位論文 襤榜料輪齒燕沒密實(shí)囂意義豹，飄受實(shí)際輪蟄是苓允許密現(xiàn)鱉性變形豹。輪齒沖蠢強(qiáng)淡 試驗(yàn)霹熬在一般熬_ 串壺試驗(yàn)橇上逃毒亍，只要是將撰垂頭毒裁輪意懿形狀。在輪齒靜彎麓 滟毒強(qiáng)度秘鸞蔻疲勞強(qiáng)度之闕霹舂一定轂裁律檻關(guān)系，僵是用猙壹試驗(yàn)寵全代替疲勞 試驗(yàn)是苓囂能黲。此外，材料在不愿靛載麓性震葶拜終怒對閣下，鼙褒完全不露熬破壞， 蹶以捧贅試驗(yàn)的數(shù)據(jù)不& 童接用母輪饞熬彎藏痰勢強(qiáng)度。毽是沖拳試驗(yàn)懟疆變幫分耩輪 饞的蒎彎工 乍能力是騫一定實(shí)用俊毽約。輪搬彎蝗疲勢試驗(yàn)可以剝用滾壓式或毫磁式糕 燃疲勞試驗(yàn)規(guī)上旌加默動(dòng)載贅，鍘如我國生產(chǎn)的p w l 型提序控鐐4 疲勞試驗(yàn)楓或p 璩一 5 0 型單灰脈動(dòng)試驗(yàn)枧郝可使用。這秘方法可以剎用現(xiàn)真的定型的妨糕疲勞試驗(yàn)楓，爨 以 e 較易行。但婦予實(shí)黲輪鼗有拐載赫并且務(wù)基耱趣絨方式譽(yù)犀，不爨在試驗(yàn)極上模擬 子和的脈動(dòng)變化，所以有一是的差異，但這 棗差輿影響勞不綴大【1 4 1 。 1 1 3 。2 3 嵩限元法 睫罄計(jì)算撬鼓本豹不羝發(fā)震，一皴勰豹撥輪強(qiáng)度分?jǐn)€方法舂5 爨元法產(chǎn)生了。竅 隈元法是一葶孛基于變分濺理求解數(shù)學(xué)毖聯(lián)閥題的數(shù)蠖計(jì)算法，它起源予縫均爨降理論。 近年來隧著這秘方法本身戇不婭寵善彝電子計(jì)算極的避逮發(fā)殿，該方法已廣泛地發(fā)恩予 囂張技拳領(lǐng)域，并已成必機(jī)攘設(shè)計(jì)、工程應(yīng)力分糲積裂學(xué)職究的露力正具?；垦蹮o法瘸 子巷攫盛力分輯大約起嫂子六十簪代末、七十年代視，短短幾年有迅遮發(fā)展，囂終不 少硪究人員，如：c h a b e r t ( 法) 、w i l c o x 、戶部( 目) 、h a r r i s o n ( 英) 秘w i n t e r ( 疆 德) 等都進(jìn)蛭過這方蘧的磺究工作【i “。 近年來，有限元方法的發(fā)展目簽廣泛，除了鷹艱元方法囊身嗣趨完備處，與其他理 論秘方法相結(jié)合也是有限元方法發(fā)展的一個(gè)毅方向，運(yùn)些翦淤性的發(fā)展包括一些融經(jīng)取 褥了較大的發(fā)展，并有撼當(dāng)?shù)膽?yīng)用范圍的成果，如自適應(yīng)網(wǎng)櫞剖分、蘭緞場建模求解、 耦會(huì)問題等。 有限元方法( f i n i t ee l e m e n tm e t h o d ，f e m ) 十分適用予研究輪潑偏轉(zhuǎn)，接觸應(yīng)力和齒 根應(yīng)力這一類閥題。大多數(shù)第u 用有跟元法的研究都是針對圓柱螺旋齒輪，而鼠都是二維 平面問蹶。由于很難恰當(dāng)?shù)牡龀霈橂p曲面齒輪和弧齒鍛齒輪的蘭維幾何構(gòu)造，只有很 少的研究者研究過此類齒輪，尤其是準(zhǔn)雙曲面齒輪。對于準(zhǔn)雙監(jiān)砸使用有限無法，最暈 進(jìn)行嘗試的是w i l c o x 1 8 1 ，餓是把柔性矩陣和有限元法結(jié)合起來應(yīng)用的。h a n d s c h u h 和 l i t v i n 1 9 】提出一種數(shù)值解析法，該數(shù)值法可求出德面節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，并可把數(shù)據(jù)輸入三維幾 何建模稷序中，這樣便可以使用有限元法分析弧旋錐齒輪應(yīng)力。b i b e l m 提出了一種相 似的方法構(gòu)造了弧齒錐潑輪多對齒模型( 從動(dòng)輪四個(gè)齒，主動(dòng)輪三個(gè)齒) ，并使用有限 元法對齒輪應(yīng)力進(jìn)行了分析。文獻(xiàn)【2 1 】農(nóng)使用有限元法計(jì)算弧齒錐齒輪成力時(shí)使用了間 麟簸式法鴦灝瓣螺夔鍵蠢耱蠹嶷懿喜袋元分輯 豫懲。b i b e l 秘h a n d s c h v h 程交黻囂塌孛邋避數(shù)蓬努糖毒l 逡弧搬鍵滾輪戇遙麓遺程褥委l 一 批數(shù)據(jù)點(diǎn)，然后遇j 茳商聞韻蘭維窳體建模軟件生成模墼并鼠翔動(dòng)捌分兩格。在有鞭瓣分 援代疆串餿建饕遮避露麴接麓箕法減多了壤燕瘸漱元熬登騷。姿巍羚裁愁予磺會(huì)狀態(tài) 時(shí)，使用髑戶予糕穿和有限元代碼虢掰戳容器韻使嚙合的衡輪蒯讖轉(zhuǎn)怒米。 臻漆馥濂秘舞蠢瓣囂方法慰蔽纛鍵齒嬲亍了熬分爨_ 蠢繼掏接融分褥。 矗耀璉簿鼙尊挺 磷了一羊孛新釃有限冠分析方法來分析擦麓鐮齒輪瓣準(zhǔn)雙裔瑟齒輪靜蓊瑟按觸藏力，該方 法愁三縫竅隈元羧鮭痘力勢褥移蘸蓉鼗贅接懿努掇絡(luò)會(huì)，分凝避糕中考惠了摩擦熬黟 滴。c h c n 釋搿】耩糟詩算楓鍺真加載下豹濤輪靜滴倉幫按融。稀溺麓鞭元法確定了瓣囂亨 攘輟壤爨、接皴力在撩辮上瓣勢蠢、一對接魅弱籬往羧麓下熬鐮移驤及豢慧趣載處。巒 予齒輪的來慰準(zhǔn)誤麓饔誨鬣偏差丐l 越懿實(shí)際接融魄幫實(shí)際蕊韻誤差幫最大駑魏應(yīng)力。該 鏨努法整瘦稻子一黠壤雙鑊墼囂巍輪。l ；t v i n 等粥在踅基戳土辯該方法迸紛了蔽簿。 g o s s c l i n 等田l 搬據(jù)露限甕法計(jì)冀了線接觸( 強(qiáng)撞潼輪) 幫熱攘融( 輟齒镲滾輪) 鵜臻囂 接霆女變彩，勞撼詩舞縫聚鞠健縫鯰孵撬公式綬了逝較。g m l g n o n 譬娜鑊舅l 露鼴條法確定 了灝桂搬艙、妻巍鑲齒輪釉爆旋落輪翡豢磷偏差。s i m o n 辮i 應(yīng)鼴詩冀壤馕瘸使移富疆無 法燃牧主動(dòng)羚秘歇劫輕進(jìn)行霄鼴囂分櫥，透過選擇騷懣數(shù)爨嬲穴小轉(zhuǎn)蠢羧單元湊數(shù) 烹麓輪幫扶動(dòng)輪，勢顯弼戳在輪港的不鄹醞壤送行單元綴純，這櫸褥戮熬黷寵蘧照趣接 逡糞實(shí)劃3 ”，遴過改變翠霆黲大小霹數(shù)鬃孬竣溉濺盤f 縫暴舶蚊斂憋。 v i l m o ss i m o n 琴|(zhì) l 焉經(jīng)移有隈蠢法預(yù)濺了準(zhǔn)雙馥獯袁稔數(shù)接照巍辦幫巍校鴛茲瘦力， 勢壁詩舞了鼗勢分湊。桃撼邀對太小盞輪囊動(dòng)劃分鼷揍納方法，利照失戴壤雙韭震潑輪 麴理論褥剿遴囂離敬愛產(chǎn)艇豹節(jié)焱嫩標(biāo)，黲對踺格兩部繃德。褥戮設(shè)計(jì)參數(shù)靼鼗蕊譙譬 黠凌攝斑力蜘影嗡，若餿瘸圓蝗分輯和疆饉函數(shù)褥碧4 計(jì)冀落擐變形靼應(yīng)力的方犁3 瑚】。 l i i i v i n 程c h c n 零l 鍾肖限露壽法分輯了一j c 圣駁圓弧藤旋袋1 蠢輪。雙黧弧嫘藤蠹輪是 窆闞三綴應(yīng)辦狀惑。該方法使用計(jì)算枧建立出一對蜷輪穗限囂摸型辨進(jìn)簿嬲格劃分，果 閹了六強(qiáng)體闞椿，考慮至l 釩器容纛釃詩冀遴廑對閼珞避紛麓郝纓純。毒瑩糞實(shí)際袋瓣逶力 下鼬糖圓域，分輯了輪搬袋疆嬲接觸應(yīng)辦牧彎艘威力，勢謦其他方潑斂? 對比。結(jié)論表 聰薅青陵囂方法褥弼的斑力筐秘篡德試騷公式靜綴祭耀裂硼。 本文申的法向鼴弧螺旋錐齒輪是一秘灝型齒輪，由予縷構(gòu)的憋羰其強(qiáng)艘磐特性尚待 考 正。參考鏊嚏鯽文獻(xiàn)，滏沒鴦?wù)陟o蠢艙絡(luò)梅秘啜畿努櫥的黌精。蓿使麓璦有公蕊詩籜 強(qiáng)度，計(jì)算結(jié)糶島實(shí)際強(qiáng)艘偏差奄綴大。鼴翦也蠢會(huì)適的試驗(yàn)蟣可用來對凝進(jìn)行強(qiáng)度方 顙的實(shí)驗(yàn)分拆。麓采蘑舞份鑫l 載瀨試努輯不僅耗孵耗力，褥屐實(shí)黢塌期太長。囂j 餐二本文 。l 嵇 大連璦大學(xué)驥士學(xué)熊論義 采弱竅凝露法簿一對落輪滋掰分輯，繕簍巍耱?yàn)]力變純翹鋒。為強(qiáng)凌挽純浚蚤隧供灌禱 力的依疆，爨篦該落輪應(yīng)爝與工程實(shí)踐靜羹娶步驟。 1 4 本文豹酶囊態(tài)窶 斜航斌法向圓弧嫘旋雅蔭輪怒貝特朗釃讞原理撩釋下的一糞典謦工程實(shí)現(xiàn)，一種新 靜鍛齒輪轉(zhuǎn)鐨琢莛。宅不投熬毒霾弧滾輪魏羧爨煮，瑟豆?fàn)禀扔蛉蒽嗫夭茫畲蟮艴?點(diǎn)鼴餒于猩數(shù)控機(jī)床上加正，可望為串大毅鑲齒輪傳渤疆供一稃新技術(shù)原越。轡子該薪 羹瓷耱蠢疆予理諗磺寒靜蔽+ 宅魏強(qiáng)度等褥憋是a 【 3 簧邃關(guān)潑茨瓣瑟。囂就懟該凌楚避 犖子齒掖應(yīng)力分析具有重要的意義。由乎該齒糖副接觸糕度綴黼，對該齒輪晌強(qiáng)度計(jì)算麓 蔽駿主要薅驥在鸞熱強(qiáng)度上。鎊瑟該法囊潛弧爨鬟鏤齒輪駑趣強(qiáng)庭弱羧孩麓灝，零變燕 要馓了如下工作：參覓圖1 - 1 1 。建立萄援純?nèi)丽剩簱u等建立裁款式法巍鞭輟臻旋鐙塞轄魏霹巍純模型戇數(shù)學(xué)方程， 解決在c 燃a 囂軟件咿龔實(shí)模羧該新熬齒輪副諗稚靜難點(diǎn)。 2 。建立蠢羧元摟型；鎊糞裁靛式法島囂藪潦藤鑲鴦輪黃劫副懿胃褫純實(shí)體模鍪，籌建 立有限懟模登，撮據(jù)圣維南是聯(lián)計(jì)算褥鬻l 齒輪宥灘元模裂的邊界，根糖該齒輪潞嬙 食聿摯漣辯實(shí)囂避行瘸榛離散莠爨定辮豢黟式。 3 編定裁旃分帶域；根據(jù)赫茲瑟毽彩鬟褥凝法詩算摟齄跡上嚙合點(diǎn)簸秀蠢瓣茲圭勰攀 大棗，求褥畿馘壤分布澎式、褥戮接觸壤皇鬟麓分毒緒撼蘞歉羧熬應(yīng)力大小幫勢糍 清囂。 龜摟撂秀載：剝爨a n s y sa , f e r 鵑穩(wěn)關(guān)凌能對黹輪遴雩亍鴦爨竣，選爨食理敬解囂對鴦g 鼗 瑤翁落輪送褥求解運(yùn)籜。瀅輪讒轉(zhuǎn)分為斑會(huì)粥釋燕式運(yùn)轉(zhuǎn)期磷個(gè)蹬段，箭鄹魄較了 戴努在這薅令輸段載蠶嗣。該步揮是褥到斜黢式法舄灝弧螺旋鑲齒輪輪塞露力的 燕要鋪憋。 5 。度辦努檐：擻據(jù)詩算努橫魏終聚壤定當(dāng)躐楚沒饕接觸遽出太蠛自奪端咎渤黠，鼴e t 蕊輪潼根應(yīng)力熬交純憝努，由魏簸道了翡輪鷯袋薄弱區(qū)。蓑登，遵過瓣凸鶩懿壤輪 密投虛力爨黠魄知道了鸚翌鼗輪潑嘏黷力款強(qiáng)弱。通過這一步工作可以褥到該齒輪 翡盛力愫況，辯強(qiáng)度鞍孩蠢揀純設(shè)計(jì)等迸一步王佟提袋了強(qiáng)蠢聰翡鑲?cè)?，毽憝糕?蓑型壤娩理浚成爆予實(shí)踐麴關(guān)鍵步。 瓣麟舞法鴦黻囂壤麓舔落輪強(qiáng)度瓣有蘸元j 輯 蠢 文 黲 燕 要 瓔 究 內(nèi) 霉 f 齒尚線方程 囊薹蠢囂羧 蠢形線努罄 學(xué)建?！啊薄?l 畿囊掭絮 f 可概億黌秫模登 鴦輕建撰 波羚蓮爨 l 霄耀元禳黧 莉絮條鋒 l