弧齿锥齿轮大重合度设计及啮合性能对比
High Contact Ratio Design and Meshing Performance Comparison for Spiral Bevel Gear
- 机械传动 2022年46卷第2期 页码：60-65
- 作者机构：
1.长安大学 道路施工技术与装备教育部重点实验室， 陕西 西安 710064
- 作者简介：
苏进展（1982— ），男，福建泉州人，博士，副教授；主要研究方向为齿轮传动。
- 基金信息：陕西省自然科学研究计划项目(2019JQ-695;2020JQ-383)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2022.02.010
中图分类号：
扫 描 看 全 文
苏进展,魏刚,杨羽等.弧齿锥齿轮大重合度设计及啮合性能对比[J].机械传动,2022,46(02):60-65.
Su Jinzhan,Wei Gang,Yang Yu,et al.High Contact Ratio Design and Meshing Performance Comparison for Spiral Bevel Gear[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(02):60-65.
苏进展,魏刚,杨羽等.弧齿锥齿轮大重合度设计及啮合性能对比[J].机械传动,2022,46(02):60-65. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.02.010.
Su Jinzhan,Wei Gang,Yang Yu,et al.High Contact Ratio Design and Meshing Performance Comparison for Spiral Bevel Gear[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(02):60-65. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.02.010.
摘要
为了改善弧齿锥齿轮啮合性能，提出了一种接触路径沿齿长方向的大重合度设计新方法。预置弧齿锥齿轮副的设计重合度和传动误差幅值及对称性，通过迭代优化局部综合参数，获得内对角和沿齿长的大重合度齿面印痕。借助齿面接触分析和轮齿承载接触分析，进行了两种大重合度设计在轮齿强度和承载传动误差上的比较。算例表明，接触路径沿齿长方向的大重合度设计在小轮、大轮弯曲强度和齿面接触强度上，分别提高了13.67%、10.05%和5.77%，承载传动误差幅值下降了31.32%，并且能够改善齿面印痕对安装误差的敏感性。
Abstract
In order to improve the meshing performance of spiral bevel gears， a novel design method of large contact ratio along face width contact path is proposed. The design contact ratio， transmission error amplitude and symmetry of spiral bevel gear pair are preset， contact paths of the inner diagonal and along the face width with large contact ratio are obtained by iteratively optimizing the local synthesis parameter. With the help of tooth surface contact analysis and loaded tooth contact analysis methods， the comparisons in tooth strength and load transmission error of the two large contact ratios designs are performed. The numerical examples show that the large contact ratio of contact path along the face width increases up to13.67% and 10.05% in the bending strength of pinion and wheel， while up to 5.77% in contact strength of the gear pair， respectively， and the amplitude of the load transmission error decreases up to 31.32%， moreover it can also improves the sensitivity of the contact pattern to assemble errors.
关键词
弧齿锥齿轮大重合度接触印痕轮齿强度误差敏感性
Keywords
Spiral bevel gearHigh contact ratioContact patternGear tooth strengthError sensitivity
references
方宗德，邓效忠.高重合度螺旋锥齿轮的设计与仿真［J］.西北工业大学学报，2002，20（2）：213-217.
FANG Zongde，DENG Xiaozhong.On reducing amplitude of transminssion error of hypoid or spiral bevel gear［J］.Journal of Northwestern Polytechnical University，2002，20（2）：213-217.
邓效忠，范明，杨宏斌.螺旋锥齿轮的重合度与承载量的关系［J］.中国机械工程，2001，12（8）：878-880.
DENG Xiaozhong，FAN Ming，YANG Hongbin.Relationship between contact ratio and load of spiral bevel gears［J］.China Mechanical Engineering，2001，12（8）：878-880.
邓效忠，方宗德，张金良，等.弧齿锥齿轮的高重合度设计［J］.中国机械工程，2002，13（9）：791-795.
DENG Xiaozhong，FANG Zongde，ZHANG Jinliang，et al.Design of spiral bevel gears with high contact ratio［J］.China Mechanical Engineering，2002，13（9）：791-795.
邓效忠，方宗德，杨宏斌，等.高重合度弧齿锥齿轮的强度分析［J］.航空动力学报，2002，17（3）：367-372.
DENG Xiaozhong，FANG Zongde，YANG Hongbin，et al.Strength analysis of spiral bevel gears with high contact ratio［J］.Journal of Aerospace Power，2002，17（3）：367-372.
邓效忠.高重合度弧齿锥齿轮的设计理论及实验研究［D］.西安：西北工业大学，2002：20-27.
DENG Xiaozhong.Research of design theory and experiments on spiral bevel gears with high contact ratio［D］.Xi'an：Northwestern Polytechnical University，2002：20-27.
邓效忠，方宗德，魏冰阳.高重合度弧齿锥齿轮加工参数设计与重合度测定［J］.机械工程学报，2004，40（6）：95-99.
DENG Xiaozhong，FANG Zongde，WEI Bingyang.Design and experiment of spiral bevel gears with high contact ratio［J］.Journal of Mechanical Engineering，2004，40（6）：95-99.
牟彦铭，方宗德，张西金.高重合度弧齿锥齿轮高阶传动误差设计与分析［J］.华中科技大学学报（自然科学版），2018，46（7）：68-72.
MU Yanming，FANG Zongde，ZHANG Xijin.Design and analysis of high-order transmission error for high contact ratio spiral bevel gears［J］.Journal of Huazhong University of Science and Technology（Natural Science Edition），2018，46（7）：68-72.
MU Y，FANG Z.Design and analysis of high contact ratio spiral bevel gears by modified curvature motion method［J］.Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part C：Journal of Mechanical Engineering Science，2018，232（19）：3396-3409.
MU Y，FANG Z.An ease-off flank modification method for high contact ratio spiral bevel gears with modified curvature motion［J］.Journal of Advanced Mechanical Design Systems，and Manufacturing，2017，11（3）：0034.
MU Y，LI W，FANG Z.Tooth surface modification method of face-milling spiral bevel gears with high contact ratio based on cutter blade profile correction［J］.The International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2020，106（7）：3229-3237.
FUENTES-AZNAR A，RUIZ-ORZAEZ R，GONZALE-Z-PEREZ I.Computational approach to design face-milled spiral bevel gear drives with favorable conditions of meshing and contact［J］.Meccanica，2018，53（10）：2669-2686.
FUENTES A，LITVIN F L，MULLINS B R，et al.Design and stress analysis of low-noise adjusted bearing contact spiral bevel gears［J］.Journal of Mechanical Design，2002，124（3）：524-532.
曹雪梅，方宗德，张金良，等.弧齿锥齿轮的齿面主动设计［J］.机械工程学报，2007，43（8）：155-158.
CAO Xuemei，FANG Zongde，ZHANG Jinliang，et al.Function-oriented active tooth surface design of spiral bevel gears［J］.Journal of Mechanical Engineering，2007，43（8）：155-158.
全国齿轮标准化技术委员会.锥齿轮精度制：GB/T 11365—2019［S］.北京：中国标准出版社，2019：8-9.
National Technical Committee on Gear Standardization.Bevel gears-ISO system of accuracy：GB/T 11365—2019［S］.Beijing：China Standards Press，2019：8-9.
方宗德.齿轮轮齿承载接触分析（LTCA）的模型和方法［J］.机械传动，1998，22（2）：3-5.
FANG Zongde.Model and approach for loaded tooth contact analysis （LTCA）of gear drives［J］.Journal of Mechanical Transmission，1998，22（2）：3-5.
0
浏览量
5
下载量
0
CSCD
- 网络PDF下载
- Meta-XML下载
- BibTeX下载
- Endnote下载
- RefMan 下载
- NoteExpress下载
- NoteFirst下载
关联资源
相关文章
相关作者
相关机构
- 技术支持由北京北大方正电子有限公司提供 豫ICP备05013835号-5
京公网安备11010802024621 - 本系统建议在Chrome、 IE9+ 以上版本浏览器阅读本站内容，360浏览器请切换至极速模式
- Cookies帮助我们提供服务并提供个性化体验。使用本网站，即表示您同意我们使用Cookies