直齿圆锥齿轮与弧齿圆锥齿轮轮齿应力比较

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资料介绍

　　数控龙门加工中心中，卧式主轴头的设计中涉及到了直齿圆锥齿轮副的使用，在直齿圆锥齿轮副高速运转时，由于轮齿制造、安装误差的存在，以及轮齿啮合对数、啮合点位置及瞬时传动比不断变化，使得轮齿刚度不断变化，轮齿在啮合过程中不断互相冲击，从而激发齿轮振动，正是这些内在因素成为产生噪声的主要原因。数控龙门加工中心机床的加工精度以及对噪声的高标准要求，这使得直齿圆锥齿轮副在高速运转时噪声偏大的弊端突出，数值仿真证明，工作载荷下的实际重合度和传动误差是影响振动噪声的主要因素。为了使这种齿轮的本质噪声降低，应使轮齿间的刚度变化尽量柔和，应提高齿轮的重合度。冲击和噪声会随着圆锥齿轮副传动时重合度的提高分别减弱、下降，同时圆锥齿轮轮齿应力的减少对降低冲击现象和噪声强度也有明显的效果。其次，主、被动齿轮在啮合线外进入啮合时，其速度的瞬时差异造成在被动齿轮齿顶处产生撞击。在不同载荷下齿轮传动产生的噪声程度不同，原因在于不同载荷下轮齿产生的变形量不同，造成的撞击不同。论文提出使用弧齿圆锥轮副代替直齿圆锥齿轮副，通过直齿圆锥齿轮和弧齿圆锥齿轮在重合度、齿跟弯曲应力和齿面按触应力的比较，齿跟弯曲应力和齿面接触应力大小的比较是为了反映出轮齿综合的变形量，间接得到齿跟弯曲应力和齿面接触应力对噪声的影响，得弧齿圆锥齿轮副在传动过程中其轮齿的综合力学性能要优越于直齿圆锥齿轮副相应的轮齿性能。