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鼓形齿联轴器传动的接触强度分析

发布者:鑫程机械  发布日期:2017-03-25

鼓形齿联轴器传动的接触强度分析 

在齿轮传动的接触应力和形变时,到目前为止,传统的方法都是利用线接触的平行圆柱体代替某一具体啮合位置的实际齿面,把该啮合位置的齿廓曲率半径当做圆柱体的半径。这种替换近似计算方法虽然有许多与实际情况不符之处,但迄今为止,在齿轮传动的强度设计中仍采用这一方法,即所谓赫兹公式。赫兹公式的 

应用主要受到以下条件的限制:

1物体为均匀各向同性的弹性体,

2两物体接触面与物体表面相比是微小的;

3作用力与接触面垂直;

4)加载后材料中的应力不超过其比例限;

5)圆柱体为无限长。 

这些限制条件对于渐开线直齿圆柱齿轮传动是基本适用的,然而,对于鼓形齿联轴器传动则存在较大差异,即使是在共扼鼓形齿联轴器传动处于线接触的条件下,传动时的不同轴等因素,也会使得该传动的接触状态与直齿圆柱齿轮传动的相差甚远。因此,鼓形齿联轴器传动的接触强度问题不能简单套用赫兹公式。通常采用数值计算方法进行计算,比较常用的数值计算方法是有限元法和边界元法。 

(1)接触应力的两种数值解相当接近,只是在开始进人啮合和脱离啮合时有些差异,这主要是算法和计算模型差异所致,但接触应力的变化趋势是一致的,且齿高中部附近接触应力的两种解答一致。 

(2)由于两种解答的一致性,在轮齿齿廊接触应力时,应选用边界元法,这样,可减少前处理工作量,提高计算效率。 

(3)轮齿在啮合传动接触过程中,齿根部接触应力与弯曲应力都将达到较高值。其原因主要是齿根部的刚度大于齿顶部,齿顶部的变形以弹性弯曲变形为主,齿根部则以接触变形为主。 


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