小齿轮齿线修形对弧线齿面齿轮齿面影响分析
Analysis of Influence of Pinion Tooth Trace Modification on Tooth Surface of Curved Tooth Face Gear
- 机械传动 2022年46卷第1期 页码：50-55
- 作者机构：
1.南昌航空大学 航空制造工程学院， 江西 南昌 330063
2.晋能控股煤业集团同忻煤矿， 江西 南昌 330063
- 作者简介：
冯占荣（1982— ），男，内蒙古呼和浩特人，博士，副教授，硕士生导师；主要研究方向为机械设计及自动化。
陈勇（1996— ），男，山西大同人，硕士研究生；主要研究方向为机械设计及自动化。
- 基金信息：无损检测教育部重点实验室开放基金(ZD201229010)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2022.01.006
中图分类号：
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冯占荣,陈勇,赵玉龙等.小齿轮齿线修形对弧线齿面齿轮齿面影响分析[J].机械传动,2022,46(01):50-55.
Feng Zhanrong,Chen Yong,Zhao Yulong,et al.Analysis of Influence of Pinion Tooth Trace Modification on Tooth Surface of Curved Tooth Face Gear[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(01):50-55.
冯占荣,陈勇,赵玉龙等.小齿轮齿线修形对弧线齿面齿轮齿面影响分析[J].机械传动,2022,46(01):50-55. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.01.006.
Feng Zhanrong,Chen Yong,Zhao Yulong,et al.Analysis of Influence of Pinion Tooth Trace Modification on Tooth Surface of Curved Tooth Face Gear[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(01):50-55. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.01.006.
摘要
结合渐开线齿廓弧齿圆柱齿轮齿面生成原理，增大弧线齿圆柱齿轮凹齿面的圆弧半径，推导圆柱齿轮齿面方程，得到截面单齿厚度延轴线不同的弧线齿圆柱齿轮。以弧线齿圆柱齿轮为假想刀具，推导出弧线齿面齿轮齿面方程，将有无齿线修形的面齿轮做对比，并进行了内径分析。结果表明，在保持原有面齿轮设计参数不变的情况下，修形后的面齿轮与原面齿轮内径处的齿厚相差0.113 mm，且面齿轮单齿齿厚沿着齿宽由内向外逐渐增大；同时，修形后的弧线齿面齿轮外径端面并不是尖状，而呈现平面状，从而避免了修形后的面齿轮出现外径齿顶变尖现象。因此，对小轮齿线修形可增加面齿轮单齿厚度，提高面齿轮传动强度；也为后续齿线修形生成的弧线齿面齿轮抗偏载及啮合特性等方面提供了理论基础。
Abstract
Combining the principle of generating tooth surface of involute tooth profile curved cylindrical gear，the arc radius of the concave tooth surface of curved tooth cylindrical gear is increased，the equation to calculate cylindrical gear surface is deduced，and curved tooth cylindrical gears with different cross-section single tooth thicknesses and axes are obtained. Using curved tooth cylindrical gears as imaginary tools to derive equation for curved tooth gear surface. The face-gears with or without tooth line modification are compared，and the inner diameter analysis is carried out. The conclusion shows that the original face gear is maintained when the design parameters remain unchanged，the tooth thickness at the inner diameter of the modified face gear and the original face gear differ by 0.113 mm，and the single tooth thickness of the face gear gradually increases from inside to outside along the tooth width. Besides，the outer diameter end surface of the modified curved tooth face-gear is not pointed. Instead it is flat，to avoid the sharpening of the outer diameter tooth tip of the modified face gear. Therefore，the modification of the pinion tooth trace can increase single tooth thickness of face gear，improve the transmission strength of face gear，and provide a theoretical basis for anti-eccentric load and meshing characteristics of curved tooth face gear generated by the subsequent tooth trace modification.
关键词
截面渐开线齿廓弧齿圆柱齿轮齿线修形面齿轮内径验证
Keywords
Sectional involute tooth profileCurved tooth cylindrical gearTooth trace modificationFace gearInside diameter verification
references
LITVIN F L，FUENTES A.Gear geometry and applied theory［M］.New York：Cambrige University Press，2004：142-167.
朱如鹏，高德平.在面齿轮设计中避免根切和齿顶变尖的设计方法的研究［J］.中国机械工程，1999（11）：3-5.
ZHU Rupeng，GAO Deping.Research on the design method to avoid undercutting and tip change in face gear design［J］.China Mechanical Engineering，1999（11）：3-5.
王延忠，赫悦茗.齿宽方向与法向修形面齿轮接触迹仿真分析［J］.北京工业大学学报，2018，44（9）：1181-1186.
WANG Yanzhong，HE Yueming.Simulation analysis ofcontact trace of face gear modified in the tooth width direction and normal direction［J］.Journal of Beijing University of Technology，2018，44（9）：1181-1186.
李晓贞，高瞩，王晓军.修形面齿轮传动系统的动态特性分析［J］.南京航空航天大学学报，2016，48（6）：828-834.
LI Xiaozhen，GAO Shu，WANG Xiaojun.Dynamic characteristics of modified face-gear drive system［J］.Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics，2016，48（6）：828-834.
付学中，方宗德，李建华，等.面齿轮副小轮拓扑修形设计及啮合性能分析［J］.哈尔滨工程大学学报，2016，37（9）：1281-1286.
FU Xuezhong，FANG Zongde，LI Jianhua，et al.Design of topological shape modification of auxiliary pinion of face gears and analysis of meshing performance［J］.Journal of Harbin Engineering University，2016，37（9）：1281-1286.
周镇宇，唐进元，丁撼.变位非正交面齿轮副小轮齿向修形轮齿接触分析［J］.中国机械工程，2016，27（15）：2003-2009.
ZHOU Zhenyu，TANG Jinyuan，DING Han.Tooth contact analysis of profile-shifted non-orthogonal face gear drive with longitudinal modified pinion［J］.China Mechanical Engineering，2016，27（15）：2003-2009.
沈云波，程文冬，刘玄.基于啮合要求的面齿轮拓扑修形齿面主动设计［J］.兰州理工大学学报，2016，42（3）：41-45.
SHEN Yunbo，CHENG Wendong，LIU Xuan.Initiative design of topologically modified tooth surface forface gear based on meshing requirement［J］.Journal of Lanzhou University of Technology，2016，42（3）：41-45.
李晓贞，赵庆斌，朱如鹏.圆柱齿轮修形的面齿轮传动系统动态特性［J］.中南大学学报（自然科学版），2015，46（9）：3231-3237.
LI Xiaozhen，ZHAO Qingbin，ZHU Rupeng.Dynamics characteristics of face gear drive system for modifying pinion［J］.Journal of Central South University（Science and Technology），2015，46（9）：3231-3237.
王延忠，唐文，兰州，等.基于载荷当量安装误差的面齿轮振动特性［J］.航空动力学报，2018，33（4）：989-998.
WANG Yanzhong，TANG Wen，LAN Zhou，et al.Vibration characteristic for face gear based on load equivalent installation errors［J］.Journal of Aerospace Power，2018，33（4）：989-998.
王延忠，钟扬，侯良威，等.航空面齿轮磨削碟形砂轮修整方法及误差分析［J］.航空动力学报，2017，32（1）：120-129.
WANG Yanzhong，ZHONG Yang，HOU Liangwei，et al.Dressing method and dressing error analysis of aviation face gear grinding wheel［J］.Journal of Aerospace Power，2017，32（1）：120-129.
陈勇，冯占荣，盛伟，等.非正交弧线齿面齿轮齿面设计及根切研究［J］.航空动力学报，2020，35（5）：1081-1088.
CHEN Yong，FENG Zhanrong，SHENG Wei，et al.Research on tooth surface design and undercutting of non-orthogonal arc tooth face-gears［J］.Journal of Aerospace Power，2020，35（5）：1081-1088.
盛伟，王利霞，冯占荣，等.弧线齿面齿轮齿面几何设计及径向齿宽特性［J］.航空动力学报，2019，34（4）：796-803.
SHENG Wei，WANG Lixia，FENG Zhanrong，et al.Geometrical design of tooth surface and characteristics of radial tooth width for face gear with arc tooth［J］.Journal of Aer-ospace Power，2019，34（4）：796-803.
崔艳梅，方宗德，王丽萍.弧线齿面齿轮的根切与变尖研究［J］.机械强度，2014，36（4）：572-577.
CUI Yanmei，FANG Zongde，WANG Liping.Research on arc tooth face-gear with undercutting and pointing［J］.Journal of Mechanical Strength，2014，36（4）：572-577.
沈云波，方宗德，赵宁，等.斜齿面齿轮齿宽的设计［J］.航空动力学报，2008（4）：754-758.
SHEN Yunbo，FANG Zongde，ZHAO Ning，et al.The design of tooth face width of the face-gear drives with helical pinion［J］.Journal of Aerospace Power，2008（4）：754-758.
苏进展，张昆仑，方宗德.新型斜线齿面齿轮齿宽的几何设计［J］.中南大学学报（自然科学版），2017，48（9）：2363-2369.
SU Jinzhan，ZHANG Kunlun，FANG Zongde.Geometry design of tooth width for a newtype face gear with tilted tooth trace［J］.Journal of Central SouthUniversity（Science and Technology），2017，48（9）：2363-2369.
彭先龙，李爱民，郭卫.人字齿面齿轮传动及其几何啮合特性［J］.机械科学与技术，2017，36（7）：1131-1135.
PENG Xianlong，LI Aimin，GUO Wei.Face gear driver with double helicalPinion and its meshing performance［J］.Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering，2017，36（7）：1131-1135.
宋爱平，吴伟伟，高尚，等.弧齿圆柱齿轮理想几何参数及其加工方法［J］.上海交通大学学报，2010，44（12）：1735-1740.
SONG Aiping，WU Weiwei，GAO Shang，et al.The ideal geometry parameters of arch cylindrical gear and its process method［J］.Journal of Shanghai Jiaotong University，2010，44（12）：1735-1740.
刘祖奇.弧齿圆柱齿轮副的抗偏载研究［D］.扬州：扬州大学，2016：39-40.
LIU Zuqi.Research on anti-eccentric load of spiral cylindrical gear pair［D］.Yangzhou：Yangzhou University，2016：39-40.
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