变双曲圆弧齿线圆柱齿轮齿面磨损特性分析
Analysis of Tooth Surface Wear Characteristic of Cylindrical Gear with Variable Hyperbolic Circular-arc-tooth-trace
- 机械传动 2021年45卷第9期 页码：126-133
- 作者机构：
1.兰州理工大学 机电工程学院， 甘肃 兰州 730050
2.民航成都物流技术有限公司， 四川 成都 611400
- 作者简介：
魏永峭（1988— ），男，甘肃兰州人，博士，副教授；主要从事新型齿轮传动及摩擦学方面的研究。
连智（1996— ），男，甘肃庆阳人，在读硕士研究生；主要从事新型齿轮传动及摩擦学方面的研究。
- 基金信息：甘肃省自然科学基金(18JR3RA140)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2021.09.019
中图分类号：
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魏永峭,连智,刘永平等.变双曲圆弧齿线圆柱齿轮齿面磨损特性分析[J].机械传动,2021,45(09):126-133.
Wei Yongqiao,Lian Zhi,Liu Yongping,et al.Analysis of Tooth Surface Wear Characteristic of Cylindrical Gear with Variable Hyperbolic Circular-arc-tooth-trace[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(09):126-133.
魏永峭,连智,刘永平等.变双曲圆弧齿线圆柱齿轮齿面磨损特性分析[J].机械传动,2021,45(09):126-133. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.09.019.
Wei Yongqiao,Lian Zhi,Liu Yongping,et al.Analysis of Tooth Surface Wear Characteristic of Cylindrical Gear with Variable Hyperbolic Circular-arc-tooth-trace[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(09):126-133. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.09.019.
摘要
磨损是齿轮的主要失效形式之一，研究其磨损特性对变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的主动设计有指导意义。基于Hertz接触理论和Archard磨损计算通式，建立变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的磨损模型，计算了齿面各点磨损量随工况参数和设计参数的变化规律。分析表明，变双曲圆弧齿线圆柱齿轮副齿面磨损沿齿廓方向从齿根到齿顶先减小后增大，且齿根区域的磨损量大于齿顶区域的磨损量，节圆附近磨损量最小；沿齿宽方向呈对称分布，中截面磨损量最大，从中截面到两端面磨损量依次减小。研究可为变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的失效研究和寿命预测提供理论基础。
Abstract
Gear wear is the the main failure form， the study of wear characteristics is instructive to the active design of cylindrical gear with variable hyperbolic circular-arc-tooth-trace（VH-CATT）. Based on Hertz contact theory and Archard wear calculation formula， the wear model of VH-CATT cylindrical gear is established， and the wear law at each point of tooth surface considering working condition parameters and design parameters are analyzed by numerical calculation. The analysis results show that the tooth surface wear of VH-CATT cylindrical gear pair decreases firstly and then increases from tooth root to tooth tip along the tooth profile direction， and the wear amount in tooth root is greater than that in tooth tip area， and the wear amount in pitch circle area is the smallest. It is distributed symmetrically along the tooth width direction， with the largest wear in the middle section and decreasing in turn from the middle section to the two end faces. The above research can provide theoretical basis for failure studies and life prediction of cylindrical gear with variable hyperbolic arc tooth line.
关键词
变双曲圆弧齿线圆柱齿轮齿面磨损数值计算Archard模型
Keywords
Variable hyperbolic helical cylindrical gearTooth surface wearNumerical calculationArchard model
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