In the process of gearing breaking-in, teeth are worn down. The estimation algorithm of such wear rate in the circular helical point gearing is described. The algorithm performance is illustrated by the example of calculating the circular helical gearing with the circular tooth profile in the frontal cross section. The problem is solved using ANSYS software system of the finite-element analysis. The application of the developed algorithm for a finite-element model of meshing a pair of gearing teeth is described. The variation of the contact pressure surface distribution is analyzed in relation to the wear rate under the teeth breaking-in. The following is established. The gear with a circular tooth contour in the front cross section shows new properties compared to the gears with a linear or point contact. Breaking-in of the teeth in the gearing with circular contours is considered. In this case, under increasing the wear rate, peak contact pressures decrease and move from the mean line of the tooth to the tooth bearing centre.
toothed gearing, contact pressures, breaking-in.
УДК 621.833
Алгоритм расчёта величины износа на поверхности зуба во время приработки цилиндрической косозубой передачи
А. Ю. Луконин
При приработке передачи происходит износ зубьев. Описан алгоритм расчета величины такого износа в косозубой цилиндрической передаче с точечным контактом. Работа алгоритма демонстрируется на примере расчета косозубой цилиндрической передачи с круговым профилем зуба в торцевом сечении. Задача решается с помощью программной системы конечноэлементного анализа ANSYS. Описано применение разработанного алгоритма для конечноэлементной модели зацепления пары зубьев зубчатой передачи. Проведен анализ изменения поверхностного распределения контактных давлений в зависимости от величины износа, полученного при приработке зубьев. Установлено следующее. Зубчатые передачи с круговым контуром зуба в торцевом сечении обладают новыми свойствами по сравнению с передачами, имеющими точечный или линейный контакт. Рассмотрена приработка зубьев в зацеплении с круговыми контурами. В этом случае при увеличении износа максимальные контактные давления уменьшаются и перемещаются со средней линии зуба в центр пятна контакта.
Ключевые слова: зубчатые передачи, контактные напряжения, приработка передачи.
Введение. В процессе эксплуатации зубчатых передач происходит износ рабочих поверхностей зубьев. Он может по-разному влиять на несущую способность передачи. Иногда износ приводит к разрушению контактирующих поверхностей (так всегда происходит, например, в эвольвентном зацеплении).
1. Sevryuk, V.N. Konicheskiye peredachi s zatsepleniyem Novikova. [Bevel gear with Novikov gearing .] Lviv: Izdatelstvo Lvovskogo universiteta, 1968, 125 p. (in Russian).
2. Dmitriyev, V.А. Detali mashin. [Machine parts.] Leningrad: Sudostroyeniye, 1970, 790 p. (in Russian).
3. Grebenyuk, G.P. Zubchataya peredacha: patent 2057267 Ros. Federatsiya: F16H 1/24. [Gearing: patent RF 2057267: F16H 1/24.] Patent RF no. 93013849/28, 1996, 4 p. (in Russian).
4. Milevskaya, Т.V. Vozmozhnyye imitatsionnyye modeli iznosa silovoy otkrytoy zubchatoy peredachi s bolshim peredatochnym otnosheniyem. [Possible simulation models of the power open gear wear with great gear ratio.] Nauka i obrazovaniye, 2008, no. 8, 3 p. (in Russian).
