轮齿
- 齿根裂纹扩展对轮齿时变啮合刚度变化关系的分析
运行过程中，齿轮轮齿的健康状态直接影响整台机械的工作效率[1-2]。经大量研究与统计，齿轮在循环弯曲应力和应力集中等条件下，齿轮的失效形式主要表现为齿轮的齿面点蚀、轮齿磨损、齿根裂纹和齿面胶合等故障现象[3-5]。在上述齿轮故障中，轮齿的齿根裂纹占据40%的比重，其是齿轮故障的主要表现形式[6-7]。当轮齿故障发生时，轻则导致停机，影响生产效率，重则引起重大经济损失，甚至是出现人身伤亡等重大事故[8-9]。当齿根裂纹产生后，新裂纹会进一步延伸或扩展，将会导
科技创新与应用 2024年1期2024-01-08
- 热固耦合下采煤机行走轮力学特性研究
轮温度升高，导致轮齿产生热变形，影响轮齿应力，这种温度与应力的相互作用形成了热固耦合场。针对行走轮的热固耦合问题，我国学者以理论研究、试验及数值模拟等方式研究齿轮的热固耦合场，分析耦合场对齿轮力学特性的影响。一些学者利用有限元方法，对热边界条件、摩擦热流密度、对流换热系数等进行计算，得到齿轮温度场分布，并分析温度场对齿轮力学特性的影响[2-7]；有些学者采用控制变量法、直接耦合法、间接耦合法等得到齿轮温度场，分析初始环境温度、齿轮啮合速度、加速度等对轮齿温
矿山机械 2023年12期2023-12-30
- 双圆弧谐波齿廓设计方法
廓在啮合中会发生轮齿对称线偏转，因而存在啮合区间过小和尖点啮合的现象[2].Шyвaлoв[3]发现了直线齿廓的这种不足，并用图解法进行了验证，采用渐开线齿廓在一定程度能补偿直线齿廓的缺陷.沈允文等[4]采用使柔轮压力角稍大于刚轮压力角的方法，补偿柔轮变形对轮齿啮合性能的影响，发现柔轮压力角的修正量与传动比有关[5].León等[6]分析了模数、压力角和修正系数对齿廓啮合性能的影响，并辅以有限元仿真设计齿廓主要几何参数.随着智能机器人与航空航天技术的快速发
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2023年4期2023-03-15
- 齿轮传递误差及其振动激励分析与仿真
载的交替变化引起轮齿弹性变形周期变化、齿轮传递误差等引起了啮合过程中啮入啮出冲击和速度载荷周期性波动，形成激励振动，因而即使没有外部激励，齿轮系统也会受到内部的动态激励而产生振动噪声。齿轮传动系统的内部激励包含刚度激励、传递误差激励和啮合冲击激励3种形式。刚度激励是齿轮副在啮合过程中，由于单、双齿啮合的交替，齿轮副的啮合综合刚度在单对齿和双对齿之间周期性地交替突变，且在不同的啮合位置，每一对啮合轮齿的瞬时啮合刚度都不相同。在啮合综合刚度的作用下，齿轮的传递
技术与市场 2022年10期2022-10-22
- 汽轮机联轴器断齿原因分析
齿套与内齿轮上的轮齿不能相互交错，配合处存在较大间隙；内齿轮表面存在三处打磨痕迹，为汽轮机主油泵侧半联轴器安装过程中,内齿轮固定用点焊痕迹。图1 汽轮机主油泵侧半联轴器宏观形貌Fig.1 Macro morphology of half coupling at main oil pump side of steam turbine汽轮机主油泵侧半联轴器外齿套与内齿轮分离后的宏观形貌分别见图2、图3。从图中可见：外齿套与内齿轮上的轮齿均存在磨损及断齿现象，并
黑龙江电力 2022年4期2022-10-10
- 裂纹故障对轮齿时变啮合刚度的影响分析
纹模型，指出在两轮齿裂纹深度之和相等的前提下，具有最大裂纹深度模型对TVMS劣化率有较大影响。YANG等[5]构建了考虑齿廓间隙与轴承间隙的四自由度动力学参数模型，研究了不同故障程度下齿轮系统的动力学响应，结果表明故障程度越高，系统庞加莱截面图与相图越混乱。李秀红等[6]通过ABAQUS确定裂纹萌生位置，分析影响齿轮疲劳寿命的多种因素，最终选取合适齿顶修缘量与增大表面硬化方法来延长齿轮使用寿命。MA等[7]考虑了裂纹分别沿基体和轮齿拓展的两种情况，并根据有
中国机械工程 2022年16期2022-09-03
- 基于图解法的渐开线圆柱斜齿轮接触线特性研究
了εβ。1.2 轮齿接触线图解法的几何成形原理轮齿啮合线是渐开线齿廓上某啮合点完成从啮入到啮出期间该啮合点随轮齿圆周转动形成的轨迹。不同于啮合线，接触线是齿廓上某啮合点沿轮齿在轴向螺旋角方向的瞬时接触轨线。在考虑重合的前提下，为更加方便直观地理解接触线的几何成形原理，可以运用图解法加以阐释。如图2所示，当主动齿轮逆时针旋转、从动齿轮顺时针旋转时，某一瞬时主动齿轮Ⅰ齿的齿顶刚好在A1点进入啮合时，Ⅰ齿在接触区处于临界接触状态（刚好进入啮合），其左侧相邻最近的
现代制造技术与装备 2022年7期2022-08-24
- 修形人字齿轮副时变啮合刚度的解析算法
献[9]提出基于轮齿承载接触分析、考虑齿轮轴扭转变形的轮齿啮合刚度计算方法。文献[10]基于Weber能量法推导了直齿轮时变啮合刚度的数值积分公式,并采用变增量、无限逼近的方法对齿轮啮合点进行确定。文献[11]将轮齿简化为悬臂梁,采用势能法计算了考虑齿轮基体变形的齿轮时变啮合刚度。文献[12]综合考虑基圆与齿根圆不重合因素及裂纹区的变形能,提出了一种含裂纹故障斜齿轮副时变啮合刚度的改进算法。文献[13-15]中建立了有限元模型,使用有限元法计算了齿轮的时变
西北工业大学学报 2022年3期2022-07-22
- 基于切片耦合理论的斜齿轮时变啮合刚度分析
刚度，其刚度包括轮齿弯曲刚度、剪切刚度、径向压缩刚度、接触刚度和齿基刚度[4-9]。另外，考虑摩擦、齿廓修形、裂纹、剥落等因素分析了齿轮系统的时变啮合刚度特性[10-19]。以上研究多针对直齿轮系统，针对斜齿轮副通常使用切片理论将斜齿轮沿齿宽方向等效为若干直齿轮薄片，每个薄片直齿轮等效为直齿轮。Wang等[20]考虑斜齿轮齿廓误差基于切片理论建立了斜齿轮时变啮合特性模型，分析了斜齿轮时变啮合刚度、载荷分布、传递误差、应力分布等特性。Wan等[21]基于切片
振动与冲击 2022年10期2022-05-30
- 连续油管注入头链条轮齿力学分析与优化
子承受的力最大，轮齿的变形也最严重。随着链轮周期性运动，增加了链轮失效破坏的风险。为使链轮适应更为恶劣的工况环境，对链轮现有结构进行改进，提高其工作性能。因此，进行注入头链条链轮结构强度分析与优化，对研究高性能链轮具有指导意义。1 链轮与链条滚子结构有限元模型1.1 几何模型链轮尺寸是根据链条节距，套筒最大外径选取[2]。依据CTR80注入头装置为原型，选节距P=44.45 mm，齿数z=20，分度圆直径d=P/sin(180°/z)=284.14 mm，
中国重型装备 2022年2期2022-04-19
- 材料弹性影响的塑料齿轮齿根应力仿真分析∗
进行核算。对于齿轮齿根应力计算方法，最早于1893年，Lewis［1］将轮齿视为悬臂梁，以此为基础计算齿根应力值。此后，基于Lewis悬臂梁理论的齿轮齿根应力计算方法被多数国家标准采用。现有标准［2～4］的齿轮齿根应力计算里，应力值取决于齿轮的齿形、结构参数、工况条件，与材料属性无关。但在文献［5］里，D Walton阐述了非金属齿轮由于弹性模量小，在变形影响下会导致齿轮实际重合度增大的可能性；在文献［6］与［7］中，Christian Hasl与Jabb
舰船电子工程 2022年2期2022-03-14
- 风电齿轮箱金属齿轮轴断齿失效分析
的装备故障，齿轮轮齿损伤是目前比例大且影响相对较大的损伤形式[1]。某风场使用的风机在服役3年后发生故障，进行检查后发现在齿轮箱齿轴上有断齿现象，如图1所示。本文通过宏观检查﹑断口微观形貌分析﹑化学成分分析﹑低倍试验﹑力学性能试验﹑金属夹渣物评级﹑金相组织分析方法对该齿轴断齿现象进行分析。2 实验研究2.1 宏观检查金属齿轴齿轮上有1个轮齿在偏右侧齿端处发生折断，开裂起始于轮齿的工作面靠近齿根处，其余轮齿未发生折断，在金属轮齿的工作面上均有印痕存在，其分布
世界有色金属 2022年22期2022-02-22
- 某型挖掘机回转支承断齿失效原因分析
断齿故障为例，从轮齿强度、轮齿机械性能、滚道强度、侧隙计算4个方面进行分析，查找断齿故障的根本原因。1 问题描述在某型挖掘机试验过程中，出现回转卡滞和异响现象，经拆解发现回转支承内圈齿轮发生断齿，如图1 所示。断裂部从轮齿的上表面沿齿宽方向断裂，断裂面与轮齿上表面相交。断裂的深度在30 ～ 45 mm之间，整圈均有分布。轮齿上端面中心部位有明显凸起现象，凸起部位未淬火，相对轮齿两侧齿面淬火部分硬度低；同时轮齿齿面有明显的磨痕，齿侧上端面有肉眼可见的卷边磨痕
装备制造技术 2022年11期2022-02-10
- 双曲线螺伞齿轮失效分析
硬度值越高。2）轮齿高至齿根部都存在目测可见的白色区，接近于退火态，该部位的组织为珠光体+铁素体（如图2、图5、图7、图10），该部位硬度值很低，只有88、89 HRB（约10.0～10.5 HRC，根据GB 1172-74《黑色金属硬度及强度换算值》换算所得），而正常渗碳、淬火齿轮表面硬度要求≥58 HRC,心部硬度一般也都要求33～48 HRC[4]。图1 轮齿大端面渗碳层深度（80×）图2 轮齿心部组织为珠光体+铁素体（P+F）（400×）图5 轮齿
机械工程师 2021年11期2021-11-25
- 液压圆锥破碎机齿轮噪声研究
每个啮合周期中，轮齿并不完全是滚动接触，小齿轮压力作用点从轮齿齿根移向齿顶，大齿轮压力作用点从轮齿齿顶移向齿根，因此，在相互啮合的两轮齿间出现相对滑动。啮合开始时，相对滑动速度由大变小，在到达节圆切点处减小为零；然后改变相对滑动速度的方向，速度由小变大，在啮合终了时达到最大。轮齿间有相对滑动，产生滑动摩擦力，当相对滑动速度在节圆切点处改变方向时，滑动摩擦力也随之改变方向，所产生的冲击力称为节线冲力[3]。齿轮传动过程中周期、脉冲性的节线冲力是产生齿轮噪声的
矿山机械 2021年10期2021-10-25
- Weber能量法求裂纹齿轮轴的啮合刚度
开线直齿内齿轮的轮齿刚度进行了简化计算；文献[3]以相似理论为基础，提出了轮齿刚度计算的简化公式等。而对于具有裂纹、磨损等典型缺陷的齿轮研究依然是以有限元法为主，集中质量法方面应用较少的原因之一就是裂纹轮齿的刚度计算问题。现有的裂纹齿轮刚度计算主要通过齿型简化等效来实现，例如文献[4]采用传统的悬臂梁简化，将裂纹处等效成矩形的凹陷以计算轮齿刚度，文献[5]对整个行星轮系进行简化后利用能量法对啮合刚度进行了计算，此外基于将轮齿简化为梯形与矩形相拼接的石川法也
机械设计与制造 2021年6期2021-06-27
- 齿廓修形人字齿轮副时变啮合刚度计算方法
齿轮运转过程中，轮齿交替啮合，导致啮合冲击及接触刚度变化，影响传动系统动态性能。时变啮合刚度是齿轮系统振动噪声的重要激励因素，齿廓修形在有效改善轮齿啮合性能的同时，对其时变啮合刚度也将产生较大影响，因此开展修形人字齿轮副时变啮合刚度解析算法研究对人字齿轮系统动力学精准分析具有重要的理论及工程意义。近年来，国内外学者在轮齿修形及时变啮合刚度研究方面取得了诸多成果。Litvin等[1-2]改变标准齿条刀具切削刃，采用修形曲线代替齿条直线齿廓，获得修形齿轮齿面方
振动与冲击 2021年9期2021-05-17
- 基于包络理论的谐波传动共轭齿廓求解和啮合分析
充分情况，提出柔轮齿廓的修形方法模型来对柔轮齿廓进行设计优化。张雷等[10-12]对双圆弧谐波传动进行啮合优化和仿真分析，探究其柔轮应力的影响规律。肖季常等[13]在基于谐波传动共轭方法的基础上提出三圆弧齿廓的设计方法，并探究三圆弧柔轮齿廓参数对共轭区间的影响。余金宝等[14]根据椭圆凸轮波发生器的运动规律推导柔轮的变形函数，并运用运动轨迹包络求解钢轮齿廓，通过啮合仿真验证所求钢轮齿廓的合理性。前面几篇文献对谐波传动共轭齿廓的求解主要是运用传统的数值解法去
食品与机械 2021年4期2021-05-10
- 渐开线斜齿圆柱齿轮传动接触应力分析及有限元仿真
，接触应力在每对轮齿上沿齿宽方向的分布情况，以及轮齿受到接触应力之后沿齿宽方向的位移变化情况等。笔者利用有限元虚拟试验法，以打包机渐开线斜齿圆柱齿轮为研究对象，在实际工作载荷作用下，进行齿面接触应力和位移计算，进而分析接触应力和位移在轮齿之间的分布状态及沿齿宽方向的分布情况。同时，根据接触应力分布情况，提出齿轮抗点蚀能力的措施，进而提高齿轮的寿命。1 齿轮传动接触应力计算理论基础1.1 赫兹接触应力计算一对轮齿在齿面上啮合形成齿轮高副，理想状态下在齿宽方向
纺织器材 2021年6期2021-02-10
- 行车减速箱三级齿轮轴轮齿断裂原因
用26 d后发生轮齿断裂事故，齿轮的材料为20CrMnTi钢，加工工艺流程为：下料→锻造→正火→粗加工(车、铣键、滚齿)→渗碳→淬回火→精磨外圆→磨齿。笔者对失效齿轮进行了一系列检验和分析，以期类似事故不再发生。1 理化检验1.1 宏观分析图1为失效齿轮轴的宏观形貌，可见共有4个轮齿断裂，分别编号为1～4号。1号断齿端面与齿根齿面相交的交角处为断裂源，发生首次断裂；然后依次断裂至4号齿；与4号齿相邻的轮齿齿面存在明显机械撞击痕迹。各轮齿断裂面呈亮灰色，且均
理化检验(物理分册) 2020年12期2020-12-25
- 插秧机后桥齿轮断裂分析
形式有多种，其中轮齿折断和工作齿面磨损、点蚀、胶合及塑性变形等是齿轮失效的主要形式［1］。而轮齿折断则是齿轮失效形式中最严重的破坏形式。齿轮轮齿折断的形式有多种，在正常生产工作情况下，主要是齿根处发生齿根弯曲疲劳折断，当轮齿受到载荷时，齿根处产生的弯曲应力最大，由于轮齿齿根过渡处截面突变以及加工刀痕等引起的应力集中作用，轮齿重复受到载荷作用［3-5］，齿根处将会产生疲劳裂纹，并逐步扩展，从而使得轮齿疲劳断裂［6-10］。当齿轮轮齿突然受到过载时，轮齿也可能
湖北农业科学 2020年22期2020-12-18
- 双圆弧齿廓谐波齿轮传动优化设计方法*
用直线作为谐波齿轮齿廓，保证了定传动比和一定的承载能力，但设计中没有考虑到柔轮轮齿传动中的法向变形，因而不能得到很好的传动性能。由于渐开线齿廓研制较为简单，从20世纪60年代起，渐开线齿形是目前发展最为成熟且应用最广泛的一种齿廓曲线[5]。但渐开线谐波齿轮在空载状态下，共轭区域小，柔轮受载变形后易产生边缘接触，甚至尖点接触等问题。不同于渐开线齿形，双圆弧齿形谐波齿轮传动啮合中的双共轭使该传动系统具有更大的承载能力、更高的传动精度和较小的启动力矩[6]。因此
西安工业大学学报 2020年5期2020-12-01
- 数控机床断裂齿轮轮齿的焊接修复技术初探
程中经常发生齿轮轮齿断裂的现象，广西理工职业技术学院中的万能数控镗铣床也不例外。在经过一段时间的使用后，机床的齿轮发生了断裂，为降低生产的成本，采取焊条电弧焊对断裂的齿轮进行了修复，并取得了不错的成果，有效降低了成本，缩短了生产时间，解决了生产中的一大难题。本文将从数控机床的齿轮轮齿材料的特点入手，分析其焊接过程中应当采用的工艺和接头的微观组织，为数控机床齿轮轮齿的焊接修复技术发展提供有实际意义的参考。2 齿轮轮齿材料焊接性分析2.1 齿轮轮齿的材料构成及
科技与创新 2020年3期2020-11-29
- 上传主动锥齿轮断裂分析
Ni4WA钢，齿轮齿面经渗碳处理，渗碳面硬度为≥HRC 58，齿面渗碳层深度为 0.5～0.8 mm，心部硬度为 HRC 35～45。上传主动锥齿轮为齿轮-轴一体化结构形式，发动机起动阶段，起动发电机通过上传动系统带动压气机转动。此时，上传从动锥齿轮带动上传主动锥齿轮，两者通过起动面啮合传动。发动机工作阶段，压气机带动起动发电机转动，上传主动锥齿轮带动上传从动锥齿轮，两者通过工作面啮合传动。本研究对主动锥齿轮断口进行宏微观分析，确定其断裂性质，对齿轮的齿厚
失效分析与预防 2020年5期2020-11-27
- 考虑柔轮杯体变形的谐波传动空间共轭齿廓设计与分析
具有倾斜角度的刚轮齿形与产生空间锥度变形的柔轮啮合，并通过实验验证该方法可提高谐波减速器的传动刚度，但没有考虑若刚轮采用空间齿廓在批量加工时的工艺性问题；刘邓辉等[17]考虑柔轮锥度变形特征造成柔轮各截面中面曲线的差异，将刚轮空间齿廓的设计转化为多个横截面内的平面齿廓设计，该方法柔轮采用平面齿形，刚轮为空间共轭齿廓；周祥祥等[18-19]将柔轮齿圈离散成许多个横截面，通过合理调节各截面柔轮齿廓的径向位置设计具有倾角的柔轮空间齿廓；陈晓霞[20]基于直母线假
中南大学学报（自然科学版） 2020年9期2020-10-31
- 基于NCODE 疲劳分析对采煤机行走轮寿命的研究
成云图，用以展示轮齿各个区域的疲劳寿命，并由最终判断易损位置。通过对行走轮劳易损位置的研究，不仅可以提高设备整体性的寿命，还可以对采煤机牵引部其他结构件存在的缺陷进行优化，为煤机行业的发展提供一定的参考价值。2 行走轮疲劳分析2.1 行走轮弯曲有限元分析2.1.1 静力学分析模型采煤机是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统，工作环境恶劣，工作面状况复杂，依靠在采掘工作面上不断前后移动、推进完成煤炭的开采工作。由于轮齿啮合处受力不断变化和影响，机械设备
机械管理开发 2020年10期2020-10-16
- 采煤机行走轮轮齿与销齿啮合的接触强度研究
中的使用情况说明轮齿-销排啮合传动来保持采煤机直线运行的方式存在许多的问题，例如矿物岩粒等杂质进入啮合区使，酸性液体进入啮合区，加之采煤机自身几十吨的重量，使得啮合时发生机构失效成为常见的现象。啮合时的接触失效是其中一种最为常见的失效方式[1]。这可以从疲劳裂纹的萌生与扩展的角度加以解释，由于工作环境与采煤机自身重量过大，轮齿-销排在啮合传动时一方面要承受采煤机的自重，另一方面矿物颗粒进入啮合区也使得啮合变得更加困难[2]。两方面的因素将造成巨大的接触应力
机械管理开发 2020年8期2020-08-21
- 轮齿可拆换的采煤机行走轮结构设计与强度校核
输送机的销排以齿轮齿条的方式啮合，驱动采煤机前进[1]。由于工作环境恶劣、销排连接处节距和啮合中心距会小范围内波动[2-3]，造成行走轮和销排的啮合条件差，所以行走轮是采煤机最易损坏的易损件之一。行走轮常见的失效形式为未达到设计寿命的情况下，部分轮齿受冲击载荷突然断裂及齿面渗碳淬火层剧烈磨损等[4]。一旦行走轮由于断齿不能继续使用，则需要更换处理。常规更换流程为首先从采煤机行走箱上拆解整个行走轮组件，然后再从行走轮组件上拆解、更换失效的行走轮。为了不严重影
矿山机械 2020年8期2020-08-19
- 采煤机行走轮啮合时的弯曲强度研究
在与销排啮合时，轮齿表面会产生较大的接触应力，特别是当行走轮受到冲击时会产生更大的接触应力，当冲击频率过高，接触应力大于材料的疲劳强度，在轮齿表面产生塑性积累和微观裂纹，裂纹随着载荷的作用而扩展，直至轮齿断裂[3]。轮齿折断后会造成采煤机行走机构的整体失效，对井下作业人员的安全造成威胁，也对生产造成较大的时间损失和经济损失。因此，有必要开展行走轮轮齿在啮合时弯曲强度计算的研究，使研究方法能够为轮齿的设计与生产制造提供理论支持，也为其他类似产品的开发提供借鉴
机电工程技术 2020年6期2020-07-23
- 三圆弧谐波齿轮传动齿廓设计及参数优化
6]。谐波齿轮的轮齿齿形对于传动系统整体性能有着很大的影响，合理的齿形可以改善谐波齿轮传动性能，提高承载能力和传动精度[10]。谐波齿轮的齿廓形状经历一系列发展和演变[11-12]，且随着齿廓形状的优化改进，谐波齿轮传动装置在承载能力、传动精度、加工性能、啮合性能和动力学特性等方面都得到了较大提升[9-13]。三圆弧齿廓谐波齿轮由陈晓霞等[17]在2017年提出并申请了发明专利，与双圆弧齿廓谐波齿轮相比，三圆弧谐波齿轮在传动中具有更宽的包络存在区间和共轭啮
中南大学学报（自然科学版） 2020年5期2020-06-17
- 采煤机行走轮轮齿性能的优化研究
的情况，如行走轮轮齿出现突然断裂、齿面出现非正常磨损等[3-4]。因此，针对采煤机行走轮轮齿啮合问题尚有很多工作需要做。1 采煤机行走机构主要结构和原理行走部是采煤机中重要的结构，其主要作用就是确保采煤机能够沿着输送机的中部槽进行运动，而行走部中的行走机构是其中主要的机械结构[5]。行走机构是确保行走部按照既定路线运动的重要保障，如果行走机构在运行过程中出现故障必然会影响整个采煤机的正常稳定工作。因此，在采煤机中，要求行走机构具备较好的运行稳定性。行走机构
机械管理开发 2020年4期2020-06-10
- 基于NCODE的采煤机行走轮使用寿命的分析
要的包括：行走轮轮齿的强度有限元分析、行走轮动力学载荷谱的获取和行走轮所用材料的疲劳特性。行走轮疲劳分析的实现流程为：首先在ANSYS中完成行走轮特定载荷工况下的静强度有限元分析，将分析结果导入NCODE软件中，在软件中设置材料的疲劳特性曲线即S-N曲线，输入行走轮动态的载荷谱，将这三部分结合起来，按照MINER疲劳线性累积的原则，进行疲劳损伤的计算，最后由NCODE软件用云图的形式显示行走轮轮齿各个区域的疲劳寿命，并由此判断疲劳破坏发生的位置[3]。图1
机械管理开发 2020年1期2020-03-14
- 烧结机大型星轮齿板焊接修复技术
。烧结机头部的星轮齿板是烧结机的核心部件，齿板由于长期在高温、多尘、重负荷下运行，齿板的表面容易磨损，齿板磨损后如不及时更换容易造成台车跑偏、啃轨等问题[3-5]。星轮齿板使用3～4年后就磨损到不能使用了，需要同时更换两侧的齿板才能使设备恢复正常[6-7]。目前各钢厂通常采用新齿板更换磨损的旧齿板，整体更换齿板不仅材料成本高，而且更换过程需要投入大量人工，并需要花费较长的时间[8]。该文拟采用在线堆焊修复星轮齿板的方法达到降本增效的目的。1 星轮齿板的特征
焊接 2020年12期2020-03-01
- 齿轮发生随机断裂的原因和预防措施
00831 序言轮齿折断（断裂）是一种危险性很大的最终失效形式。在GB/T 348l—1997《齿轮轮齿磨损和损伤术语》（ISO 10825：1995）中，将轮齿的断裂（折断）细分为以下几种：过载折断、疲劳折断、剪断和抹断。标准中没有包含轮齿经常出现的随机断裂。轮齿的随机断裂是指不与齿根圆角截面有关的轮齿断裂。断裂部位随轮齿缺陷、损伤或过高的有害残余应力的位置而定，如图1所示。从图1可以看出，正常的弯曲疲劳断裂的断裂线都起源于30°切线点附近；而如果轮齿腰
金属加工(热加工) 2020年2期2020-02-23
- 关于提高采煤机行走轮结构强度的分析
出现了不同程度的轮齿变形、齿轮磨损、轮齿断裂等故障现象，失效最严重位置主要集中在齿根处，对采煤机的开采效率及井下作业安全产生了重要影响[4-6]。因此，有必要对采煤机行走轮的结构性能进行分析。本文通过分析采煤机行走轮使用中的轮齿磨损、轮齿断裂等主要失效类型，采用Solidworks及ABQUSA软件，建立行走轮的仿真模型，对行走轮的结构强度进行研究，以此为基础，从提高行走轮的耐磨性、防止齿根断裂、提高行走轮载荷的均匀分布性等方面，提出行走轮结构优化改进的具
煤 2019年9期2019-10-11
- 双滚柱少齿差行星传动齿形综合与精度优化
用圆柱形滚柱作为轮齿进行啮合传动，因此较之一般少齿差行星传动，还具备齿形简单、 制造方便、 精度易于控制等优点. 若辅以合理的齿形优化设计，可实现0.017°～0.067°[1]的高精度传动，在机器人、 数控机床、 精密检测装备等领域具备良好的应用前景.目前，国内外学者针对双滚柱少齿差行星传动进行了一些基础研究，Lai[2-3]、 陈兵奎等[4]针对双滚柱等少齿差行星传动进行了啮合理论研究，Tsukada等[5]构建了该传动的误差分析模型，刘景亚等[6]分
福州大学学报（自然科学版） 2019年4期2019-08-16
- 齿轮传动失效分析及预防
是多种多样的。齿轮齿圈、轮辐、轮毂部分的结构尺寸通常是经验设计的，其强度和刚度较为富裕，因此在传动中极少失效。齿轮传动的主要失效部位为轮齿，根据轮齿失效部位的不同分为齿体失效和齿面失效。1 轮齿折断轮齿折断的类型有两种：疲劳折断和过载折断。疲劳折断是由于轮齿受重复弯曲应力作用，当弯曲应力超过材料疲惫极限时，在轮齿齿根受拉一侧就会产生疲劳裂纹，在齿根应力集中处，裂纹加速扩展，直至轮齿折断。过载折断是由于轮齿受短时意外严重过载或冲击时，齿轮材料较脆时，轮齿突然
现代农村科技 2019年9期2019-01-06
- 基于ANSYS的高速齿轮温度有限元分析
言齿轮在工作中，轮齿啮合面由于相对滑动产生摩擦热，同时齿轮润滑油和空气，与齿轮有对流传热作用，它们的综合影响会引起轮齿的温度场分布。轮齿的温度影响着齿轮的传动性能、胶合失效和润滑冷却系统，特别是在高速传动中，如列车、机床、航空航天设备中。因此，分析工作过程中齿轮的温度分布规律十分必要。目前，虽然可通过实验获得轮齿温度的离散值，但是受限较大，因此，用有限元理论分析轮齿的温度规律是目前一个重要的趋势。2 理论分析轮齿啮合面间的摩擦热，啮合面、端面与空气和润滑油
中小企业管理与科技 2018年11期2018-11-06
- 大倾角鼓形齿联轴器轮齿强度分析探讨
力大幅增加，造成轮齿强度下降，安全系数降低。因而研究轴间倾角特别是大轴间倾角对鼓形齿联轴器轮齿强度的影响具有重要的意义。1 鼓形齿联轴器轮齿强度计算方法1.1 传统经验公式法在联轴器轴间无倾角且载荷很小时，鼓形外齿的中间凸起部分与内齿为线接触，当施加载荷较大时，可认为内外齿在中间截面上为面-面接触，且沿齿高均匀接触，接触区压应力呈椭圆分布，由赫兹公式可导出鼓形齿接触强度计算公式。当联轴器轴间有倾角且倾角不超过1°时，经验公式给出了偏载系数加以修正[6]。当
机械工程师 2018年8期2018-08-20
- 谐波齿轮负载侧隙和啮合力分布规律研究
指导和评价谐波齿轮齿廓设计的几何学指标为空载侧隙及影响回差的背隙[3-4],目的是为了保障传动运动的精度。对于负载工况下的谐波齿轮传动,齿间啮合力既是柔轮强度计算的基础,同时又对定位精度和动态稳定性等啮合性能有重要影响。随着计算技术的发展,很多研究者通过建立等厚度壳体的柔轮有限元模型,计算了空载状态下柔轮的结构应力和变形[5-6]。伊万诺夫依据实验数据,给出了齿间啮合力分布的经验公式[1]。基于该啮合力分布,董惠敏将柔轮简化为没有轮齿的等厚度壳体有限元模型
西安交通大学学报 2018年7期2018-07-25
- RV减速器的摆线针轮传动齿面接触分析
触方面，在摆线针轮齿廓误差对其传动接触特性影响的研究方面较为有限，针对齿廓误差因素对摆线针轮副接触的研究基本上处于空白状态。因此，笔者在RV减速器摆线针轮传动的基础上，进行了摆线针轮齿廓误差对齿面接触影响的研究，并得出了一定的规律。1 摆线针轮副误差模型的建立方法RV减速器的摆线针轮副的误差因素[8-11]有：针轮(针齿壳)中心圆半径偏差；针齿半径误差；针轮(针齿壳)与针齿的配合间隙；摆线轮齿圈径向跳动；针轮(针齿壳)孔圆周位置度误差；摆线轮齿廓周节误差；
数字制造科学 2018年2期2018-07-04
- 行星齿轮稳态温度场影响因素分析
承受较大的载荷，轮齿温度会明显升高。如果通过实验方法对齿轮温度场进行测定，耗时长且设备昂贵，不适宜广泛应用。因此，建立一种较为精确的行星齿轮温度场分析模型，对其温度场的主要影响因素进行分析，将有助于提升行星齿轮传动系统、冷却散热系统的优化设计，具有十分重要的工程应用价值。啮合齿轮的温度场主要由稳态温度场及瞬态温度场两部分组成。对于齿轮稳态温度场，国内外学者已进行了大量研究。Thyla等建立了齿轮的有限元模型，计算了齿面热流量分布，分析了轮齿的稳态温度场。肖
现代商贸工业 2018年19期2018-06-25
- 基于视觉的标准渐开线直齿圆柱齿轮齿形缺陷检测
轮应用广泛，齿轮轮齿对于齿轮传动的平稳性起着关键性作用。齿轮的主要失效形式也集中在轮齿上，如：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀等，这些失效形式都会对齿轮轮齿的轮廓造成影响。因此，可以通过对齿轮轮齿轮廓的检测，检测一个齿轮的轮齿是否失效；也可用来判定使用过的齿轮是否具有可继续使用性。基于工业视觉的齿轮检测具有自动化程度高、非接触、低成本等优点。许多学者对其进行了研究，Saini等[1]借助图像处理算法与计算机视觉对塑料齿轮的缺陷进行识别；Ali等[2]应用计算机
计算机应用与软件 2018年4期2018-05-03
- RV减速器摆线齿轮热分析
分析，得出了摆线轮齿在实际传动过程中的稳态温度场分布，考虑了不同输入功率和接触区条形区域划分数量对实际结果精度产生的影响，得出了最佳的条形区域划分数量为32。为提高机构整体传动精度、避免轮齿胶合、指导轮齿修形等更深入的研究奠定了基础。RV减速器； 摆线针轮传动； 摩擦热流量； 有限元分析； 温度场； 条形区域RV减速器以其体积小、速比大、运动精度高、回转误差小等优点被广泛应用于机器人的关节处。作为RV减速器重要组成部分的摆线针轮传动机构，对于RV减速器整体
哈尔滨工程大学学报 2017年10期2017-11-22
- 行星机构的可靠性分析与计算
率分流作用减小了轮齿的受力，在传输功率相当的条件下，行星齿轮系较其他齿轮系具有更高的可靠性。同时，由于大多数行星机构采取行星轮中心对称布置，这将使作用在中心轮上的径向力相互抵消，从而减小了轴承的支撑要求。但是，在行星机构中只有当传输功率平均分配到各个行星轮上，它的这些优点才能得到充分的发挥。在实际应用中，由于制造与安装误差、支撑构件的变形等因素的影响，行星机构的偏载问题是无法避免的[1]，因此对它的偏载分析具有重要的实际意义。Hidaka等[1-3]通过理
航空学报 2017年8期2017-11-20
- 滚子链传动设计与分析
首先对玩具滚子链轮齿型加工进行研究，给出展成方式加工玩具齿轮，链条和链轮相对运动关联分析，探究了滚子链传动结构，分析了玩具滚子链结构数学机理，数学特征，玩具滚子链传动的多边形作用，最后给出滚子链传动设计与仿真分析。关键词：滚子链；轮齿；传动；数学特征；多边形作用中图分類号：TH132.45 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）17-0069-011 引言滚子链传动构造是结构紧凑，可靠程度高，并且应用方便的机械传动方式。滚子链具有装设便捷
中国科技纵横 2017年17期2017-10-19
- 大直径内齿轮轮齿拉削装备的设计
用]大直径内齿轮轮齿拉削装备的设计覃日强1覃轶科2张映红1（1.柳州职业技术学院，广西 柳州 545006；2.柳州柳新汽车冲压件有限公司，广西 柳州 545006）针对现有大直径内齿轮轮齿仍采用插齿方法加工、加工效率低、震动和噪声污染大等问题，设计具有回转和升降功能的工作台的拉削4床。通过每次仅拉削内齿轮的若干个轮齿，分若干次拉削循环的方法完成大直径内齿轮轮齿的拉削加工，同时采用组合拉刀，其刀刃模块结构采用统一的标准，可以有效提高大直径内齿轮轮齿的加工效
柳州职业技术学院学报 2017年1期2017-06-05
- 基于有限元的斜齿轮齿面接触分析
基于有限元的斜齿轮齿面接触分析韩彦龙(承德石油高等专科学校 机械工程系，河北 承德 067000)以某斜齿轮啮合齿为对象，建立三对啮合齿精确有限元模型。运用有限元分析软件ANSYS对啮合齿进行接触静力学分析，得到齿面最大接触应力值；对轮齿进行基于赫兹理论的齿面接触应力计算，最大接触应力理论计算值与有限元仿真值相差6.6%，验证了有限元分析的合理性；有限元分析得到轮齿啮合时轮齿最大变形量并找到轮齿工作薄弱区域，提出了提高该斜齿轮轮齿强度的方法。斜齿轮；ANS
承德石油高等专科学校学报 2017年1期2017-03-30
- 水田行间除草机的研究
水稻；除草笼；轮齿中图分类号：S224.15 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161132043水稻是我国主要的口粮，种植面积近3200万hm2，产量约占粮食总产的44%。然而水稻却时时刻刻受到草害的影响，每年由于草害的存在，稻田产量足足下降15%以上。与此同时，水稻的质量也随之下降，其中一个不可忽略的因素就是生长在稻田中的杂草与水稻激烈的抢夺自然资源，致使水稻发育迟缓。所以，运用科学有效的方法对生长在稻田中的杂草进行有力的控制
农业与技术 2016年22期2017-03-07
- 杯形柔轮谐波传动三维双圆弧齿廓设计
采用合理调整柔轮轮齿径向位置的方法设计满足空间啮合要求的三维双圆弧齿廓谐波传动装置,开展计算机仿真分析及实验观察研究.结果表明,双圆弧齿廓谐波传动存在有效的共轭区域及有效的共轭齿廓.为了满足空间啮合要求,柔轮轮齿各截面所需调整的径向位置量与该截面至主截面间的距离成线性关系变化.设计的齿廓在主截面完全啮合,沿轴向其余截面部分啮合,仿真结果与实验观察结果基本吻合,说明了该设计的合理性.谐波传动；变形倾角；双圆弧齿廓；空间啮合由于谐波传动[1]具有体积较小、传动
浙江大学学报（工学版） 2016年4期2016-12-19
- 半齿测量齿轮轮齿刚度的研究
)半齿测量齿轮轮齿刚度的研究谢亚洲，钱志良(苏州大学 机电工程学院，江苏 苏州 215006)摘要：针对半齿测量齿轮的轮齿刚度明显低于传统(整齿)测量齿轮的问题,提出了在半齿测量齿轮的轮齿悬伸端加装圆环盘，以提高其轮齿刚度的方法。研究了沿圆环外侧均布容齿槽、沿圆环内侧均布容齿槽和沿圆环均布容齿孔等3种圆环盘结构,并分析了各种圆环盘提高半齿测量齿轮轮齿刚度的机理及其加工工艺性。在此基础上，通过半齿测量齿轮轮齿的CAE形变分析，验证了通过加装圆环盘来提高半齿
新技术新工艺 2016年4期2016-05-30
- 少齿数齿轮温度场研究*
数齿轮传动(小齿轮齿数Z=1～7)，具有单级传动比大，结构紧凑，重量轻等优点，特别适用于中小功率，结构尺寸受限制，传动比大，中、大模数齿轮传动的场合［1］。少齿数齿轮副啮合传动中，两轮齿为节点外啮合，齿面间相对滑动速度大，摩擦发热较为严重。轮齿啮合面在摩擦热和润滑冷却系统综合作用下，轮齿上存在不均匀的温度场，不仅引起轮齿的热弹性变形，产生附加热应力，而且还会造成齿轮传动间隙减少，导致传动失效。影响齿轮副的传动性能、润滑性能和可靠性。因此，对少齿数齿轮传动稳
机械研究与应用 2015年4期2015-06-11
- 乏油润滑直齿轮传动瞬态温度场主要影响因素分析
分析，理论分析了轮齿表面的温度变化［3］。龙慧等人对高速齿轮的温度场进行了模拟，对降低轮齿温度提出了一些方法［4］。目前，针对乏油润滑直齿轮传动的瞬态温度场研究较少。本文利用摩擦学、传热学、赫兹接触等理论，给出了乏油润滑直齿轮齿面摩擦系数、轮齿不同啮合位置的摩擦热流密度以及轮齿端面、轮齿齿面等区域的对流换热系数的计算方法;建立了轮齿本体温度场有限元分析模型，获得了齿轮轮齿的稳态温度场和瞬态温度场分布，分析了润滑油粘度、齿宽、载荷和转速对瞬态温度场的影响。1
机械制造与自动化 2013年5期2013-10-14
- 齿轮啮合冲击过程分析及评价方法
具体过程，归纳了轮齿交替特性，提出了一种以轮齿交替特性为评价准则的齿轮啮合冲击的评价方法；总结了6种基本的交替形式，给出了各自的判别准则，统一了齿面交替和顶刃交替的判别方法，讨论了各交替形式与啮合冲击的关系；最后，以上述理论为基础，开发了齿轮啮合冲击测评系统并给出了分析实例．研究结果表明，齿轮副整体误差是研究齿轮啮合冲击问题的一种有效工具，以轮齿交替特性为基础的统计学评价方法为批量齿轮啮合冲击的测评和预报提供了一种新的方法和途径．齿轮；啮合冲击；齿轮噪声；
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2013年5期2013-06-24
- 离散齿谐波传动刚轮齿廓曲线优化设计
厚环，环内壁开有轮齿.不同的是，刚轮齿廓曲线不是渐开线而是按等速共轭原理设计的离散齿包络曲线，即选定离散齿形状后，在椭圆凸轮波发生器驱动下，用等速共轭原理计算出离散齿包络曲线，以此曲线作为刚轮齿廓曲线.运动传递在波发生器作用下，使离散齿运动，与刚轮、离散齿体互相作用实现传动.不同的输入输出构件、波发生器波数及刚轮齿廓曲线工作区间等可以得到多种不同的离散齿谐波传动方案，设计者可以根据实际使用需求进行选择.图1 离散齿谐波传动结构简图2 刚轮齿廓形成刚轮齿廓曲
北京航空航天大学学报 2012年12期2012-06-22
- 基于ANSYS的双圆弧齿轮的有限元分析
双圆弧齿轮的一个轮齿作为分析对象，利用双圆弧齿轮的端面齿廓方程构建齿轮的基本齿廓，通过Pro/E和ANSYS连接口，将Pro/E中得到的轮齿模型数据输入ANSYS有限元分析软件，对模型施加6组不同的面载荷及在特殊工况跑合后的齿轮啮合时对轮齿施加载荷，进行了双圆弧轮齿齿根弯曲应力的有限元分析，从而为双圆弧齿轮的制造和实际应用提供了参考依据。1 齿面基本方程双圆弧齿轮的基本齿廓如图1所示，它是由凸弧、凹弧、凸凹弧的连接弧和齿根圆弧组成。各段工作圆弧分别由半径和
科技传播 2011年19期2011-07-04
- 渐开线齿轮啮合碰撞力仿真
线齿轮啮合传动时轮齿碰撞力的变化规律，提出基于动力学仿真的渐开线轮齿碰撞力计算方法。建立一对渐开线齿轮啮合传动的动力学模型，给出基于Hertz接触理论的齿轮啮合传动时轮齿碰撞力的计算方法。对齿轮啮合传动时的轮齿碰撞力、x向碰撞力和y向碰撞力的变化规律及其频谱特征进行仿真研究。仿真结果表明：齿轮啮合传动时碰撞力的幅值波动显著，轮齿从啮入到啮出，碰撞力从0 kN增加到最大碰撞力后又减小至0 kN，具有明显的周期性；碰撞力频谱中会出现齿轮啮合频率的1倍频和2倍频
中南大学学报（自然科学版） 2011年2期2011-02-06