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池鹤

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池鹤范文第1篇

池鹤范文第2篇

关键词:多齿啮合 载荷分布 瞬时啮合刚度 有限元法

国内外已有较多学者对多齿对啮合载荷齿间载荷分配进行过研究[1,2],文献[1]在不考虑接触参数对计算结果的影响分析得出当有双对齿参与啮合时,齿对1、2分别占总载荷的45%和55%;当有三对齿参与啮合时,齿对1、2、3的齿面载荷分别占总载荷的21%、62%和17%,文献[2]提出摩擦系数对啮合过程载荷分配影响不大的结论,但对于影响接触分析结果的其他参数未进行分析。

针对上述未能对多齿对啮合齿间载荷精确分配具体分析等问题,本文将多对齿啮合齿间载荷分配转换为对齿轮轮齿刚度的计算的模型,利用有限元法对节点载荷与法向变形位移进行分析,计算齿轮啮合刚度,根据刚度分配齿间载荷。不但能得到多齿啮合载荷齿间分配,也为齿轮的强度计算及齿轮修形提供理论依据。

1、建立齿间载荷分配分析模型

1.1 瞬时啮合刚度的概念

受载齿轮副在啮合过程中从动齿轮相对主动齿轮有一回转滞后量,反映到啮合线上即是齿轮副的啮合变形,在任意啮合位置的瞬时啮合刚度[2]为:

(1)

式中:——单位齿宽端面法向载荷();

——主动齿轮的传递扭矩();

——主动齿轮基圆半径();

——齿宽()。

求解任意啮合位置的瞬时啮合刚度的实质是求解该位置的啮合变形,本文采用三维有限元法来求解。

1.2 节点载荷、柔度系数与法向变形方程的建立

将同时啮合的几条接触线离散为有限单元,各单元承担的线载荷转化为集中载荷作用在单元的节点上,利用有限元法求出各节点的柔度,结合变形协调条件和力平衡条件[3]建立起以节点力和啮合变形为未知量的线性方程组。

(2)

引入柔度系数,写成方程组的形式:

(3)

式中:——节点i的作用载荷()

——节点j处作用单位力引起的主、被动轮齿在i点的法向变形之和;

——齿轮基圆螺旋角。

1.3 建立齿间载荷分配模型

假设每一对轮齿分别承担的载荷为,,…,总载荷为。

根据式(3)要求,分别计算出在对应载荷情况下,主、被动轮齿各节点的法向变形,计算各节点的瞬时刚度,再计算出主、被动轮齿在该载荷情况下各自的瞬时刚度和。

对于弹性体而言,其变形及刚度时可以当作是弹簧来处理,计算出串联后两弹簧的总刚度:

(4)

多对轮齿啮合时,相当于多个弹簧并联,则多对轮齿啮合时的总刚度:

(5)

由齿轮瞬时啮合刚度概念,根据公式(1)计算出在总载荷下的总位移:

(6)

由变形协调条件知齿轮啮合时同时啮合的几条接触线上的节点具有相同的啮合变形,对应齿啮合时承受的载荷为:

(7)

2、啮合线处节点法向位移的计算

由节1,节点啮合刚度与载荷和变形无关,在计算沿接触线节点的法向位移时,设定作用在每一点载荷为均布载荷。

2.1 有限元计算模型的建立

斜齿轮传动同时参与啮合的齿轮对可以通过计算齿轮传动的重合度。本文选择计算的齿轮基本参数为:如下表:法向模数mn(mm)为5.5,法面分度圆压力角为200,螺旋角为25.20,大齿轮齿数为102,小齿轮齿数为27,大齿轮齿宽122mm,小齿轮齿宽为125mm;斜齿轮配合参数:实际中心距397mm,总重合度为3.44,端面重合度为1.4344,基节为17.717mm。这里选取一对齿轮刚进入全齿啮合状态。

2.1.1 齿轮约束的确定

在约束齿轮时,将距离加载处4倍模数以外的节点去掉,并将距离加载处4倍模数的所有节点六个自由度全部固定。

2.1.2 载荷的施加

主动轮输入转矩为934,计算出。令全齿啮合时的载荷为,另一对齿为非全齿啮合,载荷为,则用于有限元计算的总载荷为。每对轮齿啮合处节点的载荷为均布载荷。

2.2 节点法向位移的计算及结果处理

有限元计算中,边界上的节点会出现计算边界效应,在计算节点法向位移时,必须去除边界处的节点。可对剩下的节点线形拟合,以计算出法向位移总和。

以第一对齿啮合大齿轮计算为例:有限元计算后取沿接触线上节点的位移。以齿轮端面圆柱中心为坐标中心,齿宽方向为横坐标,节点法向位移变化量为纵坐标,建立坐标系,去除边界处的节点,直线拟合(图1)。

同理计算出小齿轮在同样载荷情况下节点的法向位移。拟合直线合并到一张图上,如(图2)。

拟合后的直线方程为:

大斜齿轮:

小斜齿轮:

3、轮齿刚度分析及齿间载荷分布

3.1 轮齿刚度的计算

2.2节中详细计算了沿接触线节点的法向位移,由式(1)可计算出沿接触线上每一节点的刚度。

第一对全齿啮合:大斜齿轮并联总刚度:

小斜齿轮轴并联总刚度:

同理可以计算出其它齿轮的大小齿轮并联后的总刚度。

第二对全齿啮合:

第三对非全齿啮合:

3.2 齿间载荷的分配

3.1节分别计算出各轮齿的刚度,由式(4)计算出啮合齿轮对的等效总刚度。

第一对全齿啮合等效总刚度:

第二对全齿啮合等效总刚度:

第三对非全齿啮合等效总刚度:

齿轮的总刚度为:

由式(6)计算出在载荷作用下齿轮总位移:

由式(7)可以计算出啮合齿轮对所承受的载荷:

第一对全齿啮合承受载荷:

第二对全齿啮合承受载荷:

第三对非全齿啮合承受载荷:

3.3 齿间载荷的分配结果的分析

3.2节中计算出每对轮齿啮合时承受的载荷,同时也可计算出每对齿承受的载荷占总载荷的百分比分别为37.673%、39.883%、20.135%,利用接触分析方法计算出的三对齿啮合时1、2、3的齿面载荷进行比较。两种分析方法分析的结果表明:当有三对齿参与啮合时,第二对全齿啮合的轮齿承受的载荷是最大的,其次为第一对全齿啮合的轮齿,承受的载荷最少的是第三对非全齿啮合的轮齿;本文计算结果表明,第二对轮齿承受的载荷虽然最大,占总载荷的39.883%,但第一对全齿啮合的轮齿承受的载荷载总载荷中也占有很大的比重,为总载荷的37.673%。这与本文提出的按齿轮啮合刚度分配载荷的计算方法计算出的结果是一致的。

4、结语

本文提出一种新的计算多齿对啮合载荷齿间分配的方法。通过对接触线处节点法向位移的分析,具体分析计算出多对齿啮合齿间载荷的分配,为轮齿强度分析和齿轮修形创造条件。

参考文献

池鹤范文第3篇

1 泡茶:别以为用沸水泡茶效果最好,实际上,泡茶的最佳水温是70~80℃,这样泡出来的茶水才色香味俱佳,且茶叶中所含的维生素c、咖啡碱、鞣酸等不遭破坏。但泡上后直接喝也不好,而是应该把热茶放到65℃时,既好喝又解渴。

2 煮牛奶:牛奶不宣高温久煮,一般60~70℃时,即可达到杀菌消毒之目的,且味道鲜美。这是因为牛奶中富含的蛋白质在加热的情况下会发生较大的变化:在60~62℃时,呈胶体状态的蛋白质微粒出现脱水,由溶液变为凝胶状,随之会出现沉淀;当温度升高到100℃时,牛奶中的乳糖开始焦化,使牛奶呈现褐色,并逐渐分解形成乳酸,产生少量中酸,营养价值下降,还不易被消化吸收。

3 冲蜂蜜:冲蜂蜜的水,最佳温度为50~60℃。如果用沸水来冲蜂蜜,不仅改变了蜂蜜的甜美味道,使之变酸,还会使蜂蜜中的酶类物质变性,产生过量羟基甲糖醛,使营养成分被破坏。

4 喝咖啡:热咖啡的温度在70℃左右时才香甜可口,味道最佳。冷咖啡则在6℃时最适宜。

5 饮水:平时饮水、饮食、漱口的水,最佳温度是35~38℃,这时候水对口腔、牙齿刺激最小。开水在冷却到12~17℃时,喝起来最爽口。

6 放味精:炒菜时不宜过早放味精,一般应在菜肴快熟时或者刚出锅时加入,因为这时菜温在70~90℃左右。是味精溶解最好的温度,鲜味也最浓。相反,当温度超过120℃时,味精中的谷胺酸钠就会被焦化,而焦化,的谷胺酸钠既没有鲜味,还具有一定的毒性。

7 煮蔬菜:通常蔬菜在60~80℃时易引起部分维生素破坏,而煲汤使食物温度长时间维持在85~100℃。故在汤中加蔬菜不宜烫得太久,以减少维生素c的破坏。

8 喝汤:汤类在60~65℃时味道最好。这时,汤内的“实料”和水分才能交融,调料也能充分发挥其中的味道,口感比较好。如果是有汤的剩菜或冷菜,至少要加热到74℃,等汤汁沸腾了才好吃。

9 煮肉类:肉类食品在70~75℃时最为香美鲜嫩。煮排骨时,想要汤鲜就加凉水。想要肉鲜就加热水。鸡胸需烤到77℃才最安全、最美味,而整只家禽要达到82℃,最厚的肉才会熟透。碎肉在处理的过程中细菌最容易散布,所以至少要到71℃才安全。

10 煮粥:煮粥下米最佳水温为50~60℃,这样煮出来的粥。黏而不腻,口感最好。

此外,成的、苦的食物,温度越高则味道越淡。

酸的食物在温度10~14度之间,其味道基本不变。

池鹤范文第4篇

关键词:直齿圆柱齿轮;斜齿轮;测绘方法;万能工具显微镜;研究

万能工具显微镜同其他的测量仪器不同,他是一种光学机械式两坐标测量仪器,通常用来精密机械零件的长度、角度和螺纹等,在测量的过程中主要采用影响法和轴切法。其长度测量读数可精确到微米,角度测量读数可精确到分。齿轮在生产的过程中需要保障其加工精度,采用万能工具显微镜能够保障齿轮各个尺寸的精度,进而生产出合格的齿轮产品。

1 万能工具显微镜概况

由于万能工具显微镜带有轮廓目镜、圆弧目镜头等多种可更换目镜头;具备测量刀、顶针架等多种附件;又能在仪器纵横向甚至铅重方向三个坐标方向进行长度测量,是长度尺寸测量的常用仪器之一。在使用这种仪器测量的过程中需要注意目镜和物镜的调焦顺序及被测件表面的毛刺和磕痕对测量结果的影响。在齿轮的加工中,齿轮的表面经常会产生一些细小的毛刺,需要事先将齿轮表面的毛刺去掉,然后再利用万能工具显微镜进行测量,这样才能够保障生产出合格的齿轮。

2 直齿圆柱齿轮的测绘方法

虽然直齿圆柱齿轮的参数和尺寸比较多,但是每种齿轮都有齿轮的标准制度。一般将齿轮的模数作为其他参数和尺寸的计算依据,所以在测绘的过程中需要准确的判定齿轮模数的大小。与此同时,齿轮的压力角也是判定齿轮齿形的基本参数,也需要准确的测量出压力角的大小。在我国齿轮的生产主要采用的是模数制,在实际测绘的过程中主要有以下几种方法。

2.1 测量全齿高(h)法

采用这种方法进行测绘的过程中,齿全高(h)可以用万能工具显微镜来测量。在具体测量的过程中,如果可以通过齿轮带孔的测量间接的求出齿全高(h),只需要测量内孔壁到齿顶和齿根的距离,内孔到齿顶与内孔到齿根的距离之差即为齿全高(h)。在得到齿轮的齿全高(h)后,利用相关的公式可以计算出直齿圆柱齿轮的模数和径节。以下是计算齿轮的模数和径节时所用到的公式。

2.2 测量齿顶圆直径(D)法

在采用这种方法时需要首先算出齿轮的齿数z,齿轮齿顶圆直径(D)采用万能工具显微镜测量。这样利用公式:m=D/ Z+2就能够得出齿轮的模数。但是需要注意的是,在齿轮的齿数为偶数是才能够直接测量。当直齿圆柱齿轮的齿数是基数时,测量出来的尺寸并不是齿轮齿顶圆直径(D),这个尺寸只是齿顶到齿槽两齿面与齿顶圆交点的距离d。如果要得出准确的齿顶圆直径(D),就需要用上述测得的距离(d)乘以一个校正系数k(校正系数可以通过表(1)查得)。这样齿顶圆直径(D)就为:D=k*d。

2.3 测量中心距(A)法

在采用上述方法进行测绘时,需要按照万能工具显微镜的操作方法进行操作,同时还需要主要万能工具显微镜使用的注意事项,这样才能够确保测量数据的准确性。

3 斜齿轮的测绘方法

在斜齿轮测绘的过程中,斜齿轮齿向误差的测量是很重要的。为了能够确保齿轮的精度和产品生产的需要,需要利用万能工具显微镜对斜齿轮齿向误差进行测量,进而保障齿轮精度。具体的测量分为以下几个方面。

3.1 计算出导程(λ)

3.2 计算仪器纵向移动距离(L)

在计算仪器纵向移动距离时需要先求出1°的导程,然后再根据被测齿轮的轮宽B来计算出仪器的纵向移动距离L。为了消除测量的误差,所转的度数应当取整数。在测量之前需要做一个专用的卡箍,这样能够提高测量的精度和消除分度头的回程误差。专用卡箍的孔随心轴直径一般为30mm,测量时需要先将卡箍套在心轴上,然后再将装在心轴上的齿轮置于分度头与顶尖之间,最后紧固好顶丝1、2、3,这样可以使卡箍紧紧贴在分度头的拨杆上,进而消除分度头的回程误差。

3.3 求出分度头的转角(α)

4 结束语

对直齿圆柱齿轮和斜齿轮测绘方法研究能够提高齿轮加工的精度和质量,通过对测绘方法的研究还能够解决实际生产中的相关问题,进而提高产品的质量和企业的经济效益。

[参考文献]

池鹤范文第5篇

1、内齿轮是环形的,外圈光滑,内圈有齿。

2、外齿轮是原盘形的,外圈有齿,在机械上很常见的就是外齿轮,一般分度圆的周长为L等于M乘Z。

3、内齿轮和外齿轮的原理完全一致,内齿轮的齿槽相当于外齿轮的齿,内齿轮的顶切就相当于外齿轮的根切,在设计、计算内齿轮参数时,把齿槽就当做外齿轮的齿即可。

(来源:文章屋网 )

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