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鼓形齿联轴器弯曲强度分析

发布者:鑫程机械  发布日期:2017-08-03

联轴器在传递载荷的过程中,其传动齿轮的轮齿处于悬臂受弯工作状态口为了联轴器传动齿轮在工作时不致发生断齿现象,齿根的很大危险应力低于许用值,为此,对鼓形凶联轴器传动进行弯曲强度计算。通常在一般齿轮弯曲强度设计计算中采用简单平截面计算法和折截面计算法,这两种方法的优点是简单直观,易于操作,能基本满足设计要求;其不足就是这两种方法都是把轮齿简化为一个悬臂梁的力学模型,应用材料力学的理论来求解,显然,这里存在误差口因为材料力学关于梁的理论,只适用于载荷作用点与支点的距离比梁的横载面高度大得多的梁,亦即只适用于所谓浅梁的情况。但此处的轮齿受载力学模型则不满足这种条件,它实际上是一个短而宽的悬臂梁犷应属于深梁的范围。深梁的弯曲问题可用弹性力学理论求到解析解,例如可用复变函数解法,通过求解半无限大板边界有齿形突起的模型寻求应力解。但这种方法在工程设计中往往不易实现,所以又出现了一种短宽悬臂梁的所谓半经验解法,这种方法是纯材料力学解法和弹性力学解法的一种折中方法,虽然从数学和力学的观点来看不够严密,但是与试验结果比较相符,因此,这种方法在很多齿轮传动的弯曲强度分析和计算中受到广泛采用。鼓形齿联轴器传动的弯曲强度计算则通常采用边界元数值算法。

弯曲强度的三维边界元法

边界元法是从积分方程方法发展而来的,是继有限差分法和有限元法之后的一种新的的数值分析方法。本节根据边界积分方程理论,从三维弹性何题基本微分方程和相应的边界条件出发,建立该三维问题的边界积分方程,然后采用离散插值方案数值处理技术,化边界积分方程为边界元方程,结果在微机上对鼓形齿联轴器啮合时的弹性变形进行三维边界元计算分析.



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