轴与齿轮过盈配合参数对齿形的影响研究

发布时间：2025-05-05 03:23

　　 为研究轴-齿轮过盈装配对齿形的影响,以拉美公式和渐开线方程为基础,结合有限元方法建立轴-齿轮过盈装配后齿形变形量的计算模型。同时,基于MATLAB编写相应的计算程序,并研究了摩擦系数、过盈量等参数对齿轮齿形径向位移的影响。研究结果表明:齿轮的径向变形量随摩擦系数和过盈量的增加而增大,随着齿轮齿数的增加而减小。

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【部分图文】：

图1 轴-齿轮过盈简化模型

轴-齿轮过盈配合面可简化为图1，其中轴径为2Ra，齿轮齿顶圆直径为2Rt，过盈配合产生的内应力为p。齿轮应力分量与位移为[11]:

图2 单齿渐开线示意图

式中:Rb为基圆半径;θ为渐开线发生线在基圆上的滚动角。过盈装配后，x,y坐标变化量为:

图3 齿轮与轴过盈配合有限元模型

图3为斜齿轮与轴最大过盈量装配时所建立的有限元模型，齿轮模数m=2，齿数z=30，压力角α=20°，模型材料为45钢，具体参数E=2.1×105MPa，μ=0.3，[σ]=300MPa。图4为过盈配合区域齿轮配合表面应力分布图，应力从接触区域向四周扩散，接触应力值在66.24～....

图4 齿轮与轴过盈配合接触应力分布

图4为过盈配合区域齿轮配合表面应力分布图，应力从接触区域向四周扩散，接触应力值在66.24～88.639MPa，中间位置应力79.80MPa，与理论公式推导出的pmax=77.094MPa基本一致。2.2理论计算与仿真结果对比分析

本文编号：4043048