对滚式齿轮纵扭复合超声滚压系统设计与分析

作     者：郜金浩 邵文 何玉辉 唐进元 Gao Jinhao;Shao Wen;He Yuhui;Tang Jinyuan

作者机构：中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(51535012) 国家自然科学基金青年科学基金(51705542) 高性能复杂制造国家重点实验室自主研究课题(ZZYJKT2019-08) 中南大学中央高校基本科研业务费专项资金(2020zzts488) 湖南省研究生科研创新项目(CX20200186) 

出 版 物：《机械传动》 (Journal of Mechanical Transmission)

年 卷 期：2021年第45卷第2期

页      码：83-89,123页

摘      要：为解决目前齿轮超声滚压强化因设备的限制及振动的单一性导致强化效率低、作用范围小等问题,提出了一种新的对滚式齿轮纵扭复合超声滚压系统,包括纵扭复合变幅杆及与之匹配的工具齿轮。基于理论计算的方法推导出圆锥形复合变幅杆频率方程,求得相关设计参数。在圆锥段开螺旋槽并装配齿轮,利用有限元分析方法研究纵扭复合振动、计算齿面处纵扭复合振动位移及轨迹。采用单因素变量法及有限元分析方法并引入参数扭纵振比,研究槽数、槽深、槽宽、螺旋角等不同螺旋槽参数对纵扭复合超声振动的影响规律,得到最优的参数组合,采用轻量化方法设计出工具齿轮。结果证明,纵扭复合变幅杆设计满足要求,齿轮轻量化设计并装配后得到有效纵扭复合振动。在圆锥形复合变幅杆圆锥段开槽可产生纵扭复合振动,扭转振动效果主要与螺旋槽槽数、槽深、槽宽、螺旋角等参数相关;与工具齿轮装配得到对滚式齿轮纵扭复合超声滚压系统,为新的齿轮纵扭复合超声滚压装置工作性能达成提供了技术支撑。

主 题 词：超声滚压 纵扭复合变幅杆 有限元分析 齿轮 对滚 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.16578/j.issn.1004.2539.2021.02.013

馆 藏 号：203102048...