基于修形的齿轮啮合接触特性研究

齿面啮合接触区域特性是评定齿轮啮合接触特性的重要技术指标.本文介绍了齿面啮合接触区域及轮齿修形的基本原理,以一对渐开线斜齿圆柱齿轮为例,利用MASTA软件对牵引齿轮进行了齿面啮合接触区域的TCA仿真分析研究,比较探讨了轮齿修形因素的改变对牵引齿轮齿面啮合接触区域的内在影响规律,最后通过加载接触试验的方法验证了TCA仿真分析结果的可靠性.     

不同辐板结构对机车牵引齿轮齿面接触影响分析

将机车牵引齿轮辐板结构分为刚性辐板、薄直辐板和薄斜辐板3种结构,采用Romax仿真软件建立机车驱动系统模型进行了齿面接触分析和加载试验。仿真和试验研究结果表明,不同辐板结构对机车牵引齿轮齿面接触应力有不同影响。刚性辐板结构齿轮受载后由于辐板几乎不变形,齿轮啮合错位量最大,齿面接触应力也最大;直薄辐板结构齿轮受载后,齿轮啮合错位量略小,因此齿面接触应力也略小于刚性辐板结构;而薄斜辐板结构齿轮受载后辐板变形较大,使齿轮啮合错位量在三者中最小,从而显著降低齿面接触应力,提高了齿轮强度和寿命。     

大功率机车驱动小齿轮不同支撑方式对齿轮啮合的影响

采用ANSYS通用有限元分析软件，对大功率机车电机小齿轮在不同支撑方式下的齿面接触强度和齿根弯曲强度进行了分析，并根据齿轮不同支撑的啮合状态，分析了不同支撑方式对齿轮啮合可靠性的影响。分析表明，在载荷相同的情况下，不同的支撑方式对电机小齿轮的强度和可靠性影响很大。在各种支撑结构中，两端支撑结构最优，悬臂结构最差。     

点啮合齿面安装误差敏感性的定量评价方法

针对以往同类研究中点啮合齿面安装误差的敏感性没有综合定量评价方法的不足,提出了一种定量评价齿面啮合特性对齿轮安装位置误差的敏感性的方法,其步骤为:利用矢量的齐次坐标矩阵和齐次坐标方阵表达啮合问题中啮合点在不同坐标系之间的变换关系;通过求解啮合方程对安装位置参数的全微分,推导关于齿面啮合点的位置误差与齿轮安装位置误差的线性方程组;由该线性方程组系数矩阵的条件数来定量评价齿面啮合点的位置误差对齿轮安装位置误差的敏感性.最后,通过实例说明所提出的方法在齿面设计中的应用.     

轨道交通牵引齿轮齿面接触分析及修形优化

为了研究主、从动齿轮皆采用圆锥滚子轴承两端支撑结构的齿轮齿面接触状态,本论文以某轨道交通齿轮传动系统为例,建立传动系统Romax仿真模型。通过齿面接触应力分析,发现在该结构下齿轮仅采用鼓形修形时齿面存在较严重偏载,齿面最大接触线载荷达到1 008.5 N/mm,采用增加齿向斜度修形优化方案后,仿真结果表明偏载现象明显改善,齿面接触居中,最大接触线载荷仅为582.74 N/mm,较优化前下降了42.2%,主动齿轮齿面接触强度提高到一般可靠度,弯曲安全系数达到高可靠度,满足设计要求。最后在试验台上加载测试,验证了采用优化方案的齿轮齿面接触均匀。     

大功率机车驱动系统联轴器弧齿端齿盘结构性能分析及参数优化

为了适应大功率机车驱动系统对联轴器的性能要求,建立弧齿端齿盘的分析模型,利用ANSYS进行有限元分析和参数优化,研究弧齿端齿盘的结构及性能,并且通过与相同参数的直齿端齿盘的性能进行比较.得出弧齿端齿盘的性能优越性.研究结果表明与直齿端齿盘相比,弧齿端齿盘能较大的提高齿面接触强度和齿根强度,能够满足大功率机车驱动系统对联轴器端齿的性能要求,延长端齿盘的使用寿命.     

优秀的齿轮设计还需要精致的齿形优化

更高的强度，更低的噪音。这是对包括锥齿轮和准双曲面齿轮在内齿轮组的两大主要要求。传统的做法是，齿轮工程师们通过修改齿轮组的基本参数——齿高、压力角、螺旋角等满足第1个要求；通过齿轮修形满足第2个要求。     

某主动齿轮优化设计及试验研究

文章针对某型号齿轮箱在上线运营过程中主动齿轮出现齿面剥离的问题,分析了出现齿面剥离失效的主要原因,并通过仿真计算及试验验证相结合的方法给予优化设计及试验验证。分析表明,造成主动齿轮失效的主要原因是轮齿在运转过程中的齿面接触不均,对角接触明显,造成齿轮局部线载荷大,接触应力高。通过计算分析,对主动齿轮的修形进行了优化设计,在原齿向修鼓的基础上增加了螺旋角修形。计算及试验结果表明,对主动齿轮增加螺旋角修形后,计算显示齿面偏载现象明显改善,齿面最大接触应力较优化前下降了22%,试验结果则验证了计算的正确性。     

齿轮齿顶修缘时啮合冲击速度的计算

首次对齿轮齿顶修缘时的啮合冲击速度进行了分析，分啮入冲击和啮出冲两种情况给出了冲击速度的计算公式。     

齿轮修形在机车上的应用

根据大功率轴悬式电传动电力机车采用单侧齿轮传动的需要、考虑到牵引齿轮载荷和啮合丕斜度要比双侧齿轮传动大大增加，齿向削边修形已不能满足运用的要求，面时对齿轮进行齿向螺旋形鼓形修正、齿高、齿顶修缘和齿根修正。