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鼓形齒聯(lián)軸器傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度分析

發(fā)布者:鑫程機(jī)械  發(fā)布日期:2017-03-25

鼓形齒聯(lián)軸器傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度分析 

在齒輪傳動(dòng)的接觸應(yīng)力和形變時(shí),到目前為止,傳統(tǒng)的方法都是利用線接觸的平行圓柱體代替某一具體嚙合位置的實(shí)際齒面,把該嚙合位置的齒廓曲率半徑當(dāng)做圓柱體的半徑。這種替換近似計(jì)算方法雖然有許多與實(shí)際情況不符之處,但迄今為止,在齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)中仍采用這一方法,即所謂赫茲公式。赫茲公式的 

應(yīng)用主要受到以下條件的限制:

1物體為均勻各向同性的彈性體,

2兩物體接觸面與物體表面相比是微小的;

3作用力與接觸面垂直;

4)加載后材料中的應(yīng)力不超過其比例限;

5)圓柱體為長。 

這些限制條件對(duì)于漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)是基本適用的,然而,對(duì)于鼓形齒聯(lián)軸器傳動(dòng)則存在較大差異,即使是在共扼鼓形齒聯(lián)軸器傳動(dòng)處于線接觸的條件下,傳動(dòng)時(shí)的不同軸等因素,也會(huì)使得該傳動(dòng)的接觸狀態(tài)與直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的相差甚遠(yuǎn)。因此,鼓形齒聯(lián)軸器傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度問題不能簡單套用赫茲公式。通常采用數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算,比較常用的數(shù)值計(jì)算方法是有限元法和邊界元法。 

(1)接觸應(yīng)力的兩種數(shù)值解相當(dāng)接近,只是在開始進(jìn)人嚙合和脫離嚙合時(shí)有些差異,這主要是算法和計(jì)算模型差異所致,但接觸應(yīng)力的變化趨勢是一致的,且齒高中部附近接觸應(yīng)力的兩種解答一致。 

(2)由于兩種解答的一致性,在輪齒齒廊接觸應(yīng)力時(shí),應(yīng)選用邊界元法,這樣,可減少前處理工作量,提高計(jì)算效率。 

(3)輪齒在嚙合傳動(dòng)接觸過程中,齒根部接觸應(yīng)力與彎曲應(yīng)力都將達(dá)到較高值。其原因主要是齒根部的剛度大于齒頂部,齒頂部的變形以彈性彎曲變形為主,齒根部則以接觸變形為主。 


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