Аналитические расчеты конических передач сложнее, чем цилиндрических. Для расчета усилий в зацеплении коническую передачу заменяют эквивалентной цилин-дрической. Сложная геометрия зацепления, применение большого количества по-правочных коэффициентов, а также зависимость от монтажа колес приводят к большому разбросу результатов. Использование в качестве критерия правильности зацепления пятна контакта повысило качество расчетов. Следующим шагом в направлении повышения точностных характеристик зацепления явилось создание компьютерных моделей конических передач и совершенствование на их основе принципов расчета. Представляет интерес применение программного комплекса ANSYS для расчета действующих напряжений в контактах колес. В связи с этим рас-смотрено напряженно-деформированное состояние (НДС) зацепления для трех ти-пов колес: с прямыми, тангенциальными и круговыми зубьями. Для каждой пары колес шестерня рассматривалась в цементованном варианте, а колесо -без цемен-тации. Цементация вносит остаточные напряжения, оказывающие существенное влияние на НДС и принцип силового расчета. Рассчитаны главные и касательные напряжения в контактах и дана оценка статуса контактов. По результатам расчета НДС предложен метод проверочного расчета контактной и изгибной прочности ко-нических передач.Ключевые слова: конические передачи, напряженно-деформированное состояние, цементация, остаточные напряжения, статус контакта, ANSYS.Analytical calculations of bevel gears are more complex than those of cylindrical ones. To calculate the forces in an engaged gear, a bevel gear is replaced by an equivalent cylindrical one. The complex geometry of the engagement, multiple correction factors, and dependence on the actual gear installation lead to significantly varying results. The use of the bearing pattern as a measure of the engagement correctness improved the quality of the calculations. The next step in improving the accuracy characteristics of the engagement was the use of computer models of bevel gears, based on which the principles of calculations were developed further. The application of ANSYS software package is of interest for calculating effective stresses in gear contact areas. This paper deals with the stress-strain state (SSS) of engaged gears of three types: with spur, tangential and circular teeth. For each gearwheel pair, the gear is considered as a carburized one, while the wheel is considered without cementation. Cementation introduces residual stresses that have a significant impact on the stress-strain state and the power calculation principle. The principal and shear stresses in
Выполнен анализ напряженно-деформированного состояния контактов с неэвольвентным зацеплением в среде ANSYS для циклоидного, эксцентриково-циклоидального и червячных редукторов. Для каждого из этих редукторов рассмотрены действующие напряжения и их распределение, пятно и статус контакта. Минимальная площадь контакта реализуется в циклоидном редукторе, максимальная -в эксцентриково-циклоидальном зацеплении, где эксцентрик работает в условиях трехосного напряженного состояния. В соответствии с анализом напряженно-деформированного состояния наибольший коэффициент полезного действия следует ожидать в циклоидном редукторе, а наименьший -в эксцентриково-циклоидальном. Результаты проведенного исследования показали, что эксцентриково-циклоидальное зацепление не имеет никаких преимуществ перед другими конструкциями. Установлено, что среди рассмотренных на основе анализа напряженно-деформированного состояния зацеплений наилучшими техническими характеристиками обладает циклоидный редуктор.Ключевые слова: контактные напряжения, напряженно-деформированное состояние, циклоидный редуктор, эксцентриково-циклоидальное зацепление, червячные редукторы, ANSYS This work analyzes the stress-strain state of contacts with non-involute meshing for cycloid, eccentric and worm gearboxes using ANSYS software. For each of the listed gearboxes, the acting stresses and their distribution, the contact patch and the status of the contacts are examined. The minimum contact area is realized in the cycloid gearbox and the maximum contact area in the eccentric-cycloidal gearing where the eccentric operates in the triaxial stress state. In accordance with the stress-strain state analysis, the highest efficiency should be expected in the cycloid gearbox and the lowest in the eccentric-cycloidal gearboxes. The results obtained has shown that the eccentric-cycloidal gearing has no advantages over the other types of gearing. It has been established that the cycloid gearbox has the best technical characteristics among the types of gearing examined through the stress-state analysis.
significantly more information about the stress-strain state of bolted connections loaded by a variety of schemes, without making any assumptions.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.