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LB5 现代 传动 综合 实验设计 仿真 材料

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PAGE 本科生毕业设计 (论文)外 文 翻 译原 文 标 题Dynamics and Vibroacoustics of Machines Studyof Loading in Point-Involute Gears译 文 标 题机动车和震动声研究点对点齿轮的研究作者所在系别机电工程学院作者所在专业机械设计制造及其自动化作者所在班级B13113作 者 姓 名张欣欣作 者 学 号20134011318指导教师姓名杜韧指导教师职称教授完 成 时 间2017年03月北华航天工业学院教务处制共 5 页 第 PAGE 9 页译文标题机动车和震动声研究点对点齿轮的研究原文标题Dynamics and Vibroacoustics of Machines Study of Loading in Point-Involute Gears 作 者Aleksey Suslin译 名阿列克谢苏斯林国 籍俄罗斯原文出处Procedia Engineering 176(2017)12-18译文： 1.介绍高速航空高性能齿轮的主要限制因素是接触强度。发现接触区域的压力有以下形式：?赫兹的公式为（1）q-沿接触线长度的分布载荷N / mm;E - 曲率半径不匹配;zM - 材料力学性能系数; ? - 重叠率其中q - 沿着接触线长度的分布载荷N / mm; ?E - 曲率半径不匹配;zM - 材料力学性能系数（用于钢制齿轮zM = 275（MPa）2）渐开线齿轮增加承载强度的本质在于减小分布载荷q到重叠率增加。这可以通过使用非标准切削轮廓的仪器在正齿轮中实现，附加系数大于1（所实现的重叠比保证超过两个2）。这增加了承载能力，并且降低了齿轮产生的噪音和振动的水平。通过使用螺旋齿轮1,2,3,4可以进一步降低接触应力，这对齿轮系统的强度产生积极影响。可以通过增加不匹配曲率半径来减小接触应力。在渐开线齿轮中，这可以通过将压力角增加到25.280来实现。但这可能会导致齿尖变薄，这可能会降低重叠率5,6。曲率失配半径的更显着的减小也可以是通过实现诺维科夫的齿轮，通过齿廓曲率半径的差异来实现 然后?Novikov齿轮与渐开线齿轮的主要区别在于，沿着长度而不是沿着齿高度实现齿的重叠，如渐开线齿轮的情况，齿接触是点而不是线。 Novikov的齿轮比传统的渐开线齿轮减少摩擦2.2.5倍。 Novikov齿轮在渐开线齿轮上的优势在研究中有详细的描述7,8,9,10,11。这些研究工作深入理论研究以及比较实验测试的结果。 Novitov的齿轮不仅可用于正齿轮，而且还可用于锥齿轮12。因此，可以合理地得出结论，随着Novikov齿轮制造的必要技术改进，它们可以替代未来的渐开线齿轮。直升机WG-13链接中安装有Novikov齿轮减速装置。齿轮齿轮和轴承数量减少约40，而与渐开线齿轮传动的类似齿轮相比，传动功率为2.2倍，这在理论上可以提高到3.3倍13。用于Novikov网的齿轮的实现对于用于燃气涡轮发动机应用的短齿齿轮是不太可能的。要求齿的宽度大于轴向间距，以达到足够的重叠率，这样会增加齿轮的质量。再次，Novikov齿轮网格的另一个缺点是对中心距离变化的高度敏感性。基于渐开线和Novikov齿轮网形成了具有混合网格的点渐开线齿轮。这是在Zhuravlev G.A.的监督下开发的。 14在罗斯托夫大学。点渐开线齿轮是长轴齿距为0.7的短齿轮，重合比为2。切割方式1。 图1 - 点渐开线齿轮的切削轮廓由于齿接触点的性质，这种情况下的主要限制因素是弯曲强度。 因此，有必要对该齿轮和常规航空正齿轮进行比较测试。测试台和实验程序 图2 - 试验台方案测试台的示意图如图2所示。待测试的两个正齿轮1和2安装在安装在移动板上的测试轮辋内。固定在框架上的移动板坯由焊接角钢筋制成的。轮1刚性地附接到支撑件。来自支杆2的力通过长度为1m的臂3传递。臂的端部的负载由偏心轴5的杆4的系统产生。负载由测力计环6设定和控制。使用静态模式下的指示器（标度）来控制负载。装载机由具有弹性耦合器连杆AB的曲柄和摇臂机构制成。从电动机的轴的旋转通过弹性联轴器传递到偏心轴。电动机的转速通过旋转计测量。加载频率为25 Hz。装载机构不平衡，导致测试台的一定量的振动。试验台的外形尺寸为1460x650x1100 mm。根据强度的最不安全的情况下，根据齿轮啮合的重叠比设置牙齿进行测试。中心距离使用口径设置。使用齿轮齿隙和接触标记检查齿轮的正确设置，如制造过程中齿轮的技术规格所示。该试验是根据减小负载的方法进行的，该载荷水平将通过基本的载荷数来承载载荷而不断裂。基于实验结果绘制了疲劳曲线，其故障概率为= 0.5。计算了经验线回归区域的边界条件为：= 0.95可靠度概率。3.测试齿轮的参数正齿轮：z1 = 53; z2 = 65; m = 3 mm; aw = 180 mm; b1?20 mm; b2 = 22毫米;制造精度6 - 5 - 5 - ，材料 - 钢1332 - （ - 4），牙齿渗碳至1.1 mm深度，芯心硬度为41HRC，表面硬度为62HRC。重叠比：?1.58。点渐开线齿轮：z = 50; z = 62; m = 3 mm; a w = 180 mm; 22?; 21?0222“; b = 22毫米;1 2 1b2?23 mm; 23;小齿轮齿线方向 - 左; 驱动轮齿线方向 - 右;制造精度6 - 5 - 5 - ，材料 - 钢1332 - （ - 4），牙齿渗碳至1 mm深度;芯硬度 - 41HRC，表面硬度-62HRC。齿廓有三个活动部分;凸头（附件的一部分），渐开线中间部分和凹脚（齿根的一部分）。接触发生在所有三个区域，即3对牙齿在任何给定的时刻接触。运行时间后，燃气涡轮发动机中的点渐开线齿轮应用于所有三个区域的硬特征标记。4.将齿轮设置到测试台和测试结果渐开线正齿轮的重叠系数为?1.58，因此安装在试验台上这样一种方式使得第一对的齿在没有载荷的单对网的区域的开始处啮合。继续测试，直到牙齿断裂。骨折是典型的齿轮疲劳破裂（图3）。裂纹始终发生在牙齿拉伸应力的一侧，伴随着强烈的咬合。断裂牙齿的金相分析表明，裂纹起源于表面而不是牙齿的次表面层。所有牙齿的破裂是相似的。应力周期不对称，间隔系数R = 0.05 . 0.08。试验结果为耐力极限为TF1lim 2300 N.m，标准偏差?TR= 54 N.m。 图 3 - 渐开线正齿轮的齿的断裂图 4 - 试验过程中点渐开线齿轮齿轮齿接点的位置图 5 - 点渐开线齿轮齿尖的切削点渐开线齿轮在测试台上安装，以对应于齿轮中最脆弱的啮合阶段。 两对牙齿同时啮合。 齿轮齿尖与从动轮的齿根接触，反之亦然（图4）。 牙齿的渐开线中间部分从网格中排除。 随着齿轮上施加的载荷（扭矩）增加，接触点的长度将增加一倍。 接触点在小齿轮上的位置如图1所示。 破裂是小齿轮齿尖的碎屑的形式（图5）。还进行了不同装置的测试。牙齿切削将停止，因为接触点向着牙齿长度的中心移动。裂缝从发生拉伸应力的一侧的齿槽中发生，但是由于接触线沿着牙齿的长度移动，牙齿不会断裂。裂纹将长到对称轴线并变成齿轮的边缘。这个裂缝如图所示。耐力极限为TF1limb?2350 N.m。结论?测试结果表明，点渐开线齿轮的弯曲耐力极限不能显着地远离渐开线正齿轮。因此，点 - 渐开线齿轮可以在燃气涡轮发动机中实现。?齿廓的复杂性和复杂的制造技术（特别是磨削）过程）使得在大规模生产中难以实施点渐开线齿轮。然而，齿轮制造技术的改进最终将导致实现点渐开线齿轮，因为它们与渐开线齿轮相比具有更好的接触强度和振动特性。参考文献1 Suslin A.V.改进燃气轮机发动机中心齿轮传动装置的承载能力/发表论文技术科学候选人摘要，萨马拉，1989年，第18页。2 Zhang，Y.，Yan，H.-Z.，Zeng，T.，Zeng，Y.-Y.螺旋斜面和准双曲面齿轮的齿面几何优化由双工生成螺旋方法与圆形刀片（2016）中南大学学报，23（3），第544-554页。3 Patil，S.S.a，Karuppanan，S.a，Atanasovska，I.b等级齿轮对的接触应力评估，包括影响力和螺旋angle（2015）Journal ofTribology，137（4），art。没有。 044501。4 Kadach，D.，Matt，P.，Tobie，T.，Stahl，K.影响边缘条件对齿轮承载能力的影响（2015）ASME设计工程技术会议论文集10。5 Gonzalez-Perez，I.，Roda-Casanova，V.，Fuentes，A.改进的几何正齿轮传动补偿轴偏转（2015）Meccanica，50（7），pp。1855-1867。Petrovskiy，A.N.关于优化参数的问题/ NSTU 2011年会议前言。2（87），第75页。7彼得罗夫斯基，A.N. Novikov齿轮优化：数值解（2014）俄罗斯工程研究，34（10），第607-616页。8 Korotkin，V.I。 Novikov传输和进化传输的比较（2009）俄罗斯工程研究，29（1），第1-6页。9 Yakovlev，A.S.，Muzalevskaya，G.A.圆柱Novovov齿轮的应力和刚度的测定。 OPREDELENIENAPRYAZHENII I ZHESTKOSTI V TSILINDRICHESKIKH ZUBCHATYKH PEREDACHAKH NOVIKOVA /（1985）Izvestiavyssihucebnyhzavedenij。 Masinostroenie，（2），第30-34页。10 Kirichenko，A.F.，Chermnykh，I.A. NovikovToothing圆柱齿轮动力学数学建模问题。 KVOPROSU O MATEMATICHESKOM MODELIROVANII DINAMIKI TSILINDRICHESKIKH ZUBCHATYKH PEREDACHS ZATSEPLENIEM NOVIKOVA /（1979）Izvestiavyssihucebnyhzavedenij。 Masinostroenie，（3），第33-39页。原文：原文要求为Tims New R