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鼓形齒聯軸器傳動的接觸強度分析

發布者:鑫程機械  發布日期:2017-03-25

鼓形齒聯軸器傳動的接觸強度分析 

在齒輪傳動的接觸應力和形變時,到目前為止,傳統的方法都是利用線接觸的平行圓柱體代替某一具體嚙合位置的實際齒面,把該嚙合位置的齒廓曲率半徑當做圓柱體的半徑。這種替換近似計算方法雖然有許多與實際情況不符之處,但迄今為止,在齒輪傳動的強度設計中仍采用這一方法,即所謂赫茲公式。赫茲公式的 

應用主要受到以下條件的限制:

1物體為均勻各向同性的彈性體,

2兩物體接觸面與物體表面相比是微小的;

3作用力與接觸面垂直;

4)加載后材料中的應力不超過其比例限;

5)圓柱體為長。 

這些限制條件對于漸開線直齒圓柱齒輪傳動是基本適用的,然而,對于鼓形齒聯軸器傳動則存在較大差異,即使是在共扼鼓形齒聯軸器傳動處于線接觸的條件下,傳動時的不同軸等因素,也會使得該傳動的接觸狀態與直齒圓柱齒輪傳動的相差甚遠。因此,鼓形齒聯軸器傳動的接觸強度問題不能簡單套用赫茲公式。通常采用數值計算方法進行計算,比較常用的數值計算方法是有限元法和邊界元法。 

(1)接觸應力的兩種數值解相當接近,只是在開始進人嚙合和脫離嚙合時有些差異,這主要是算法和計算模型差異所致,但接觸應力的變化趨勢是一致的,且齒高中部附近接觸應力的兩種解答一致。 

(2)由于兩種解答的一致性,在輪齒齒廊接觸應力時,應選用邊界元法,這樣,可減少前處理工作量,提高計算效率。 

(3)輪齒在嚙合傳動接觸過程中,齒根部接觸應力與彎曲應力都將達到較高值。其原因主要是齒根部的剛度大于齒頂部,齒頂部的變形以彈性彎曲變形為主,齒根部則以接觸變形為主。 


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