Квадратные зубчатые муфты KTR широко используются в трансмиссии высокоскоростных транспортных средств. Поскольку он играет важную роль в процессе передачи, необходимо провести всестороннее и углубленное исследование его характеристик сцепления, силовых условий и вибрационных характеристик. Целью настоящего документа является изучение криволинейной зубчатой муфты KTR по вышеуказанным аспектам в сочетании с теоретическими вычислениями и программным моделированием.
Чтобы изучить зацепление криволинейной зубчатой муфты KTR, сначала сравнительный анализ трех широко используемых методов расчета, а затем, основываясь на принципе обработки барабанных зубов, был предложен исправленный геометрический алгоритм, который показывает, что исправленная геометрия улучшает точность расчета и скорость расчета. На основе предложенного алгоритма геометрической коррекции KTR провел анализ зубчатого зацепления, интерферометрический анализ барабанных зубов, анализ движения внутренних и внешних зубов и расчет нагрузки на барабанные зубчатые муфты и пришел к следующим выводам:
По мере увеличения наклона между осями зазор между зубьями уменьшается, положение небольшого зазора на поверхности зуба постепенно смещается к обеим сторонам поверхности зуба и имеет тенденцию к переходу от верхней части зуба к корню зуба; По мере того, как зуб вращается от области чистого опрокидывания к области чистого маятника, положение небольшого зазора на поверхности зуба постепенно приближается к центру ширины зуба в направлении ширины зуба и концентрируется в верхней части зуба.
2. Интерферометрический анализ барабанных зубов показывает, что чем больше наклон между осями, тем серьезнее интерференция кривизны поверхности зуба; Радиус барабана поверхности зуба и сдвиг тангенциального положения внутреннего зуба могут влиять на контакт задней части зуба.
Анализ движения внутренних и внешних зубов показывает, что относительная скорость скольжения поверхности зуба в основном вызвана относительным вращением внутренних и внешних зубов.
4. Расчет нагрузки на зубчатую поверхность барабана показывает, что поверхность зуба в зоне чистого опрокидывания более подвержена контакту, а сила поверхности зуба значительно больше, чем у других зубов; Относительный коэффициент силы поверхности зуба в основном зависит от наклона между осями и крутящего момента входного вала.
5. Анализ дополнительного момента муфты показывает, что дополнительный момент (включая момент возврата, момент трения) увеличивается с увеличением наклона между осями, и его закон изменения в основном зависит от распределения пар контактных зубов, в то время как влияние момента отклонения можно игнорировать. Дальнейший оптимизированный анализ барабанной зубчатой формы показал, что использование большого угла давления с небольшим модулем зубчатой формы может эффективно улучшить боковой контакт и интерференцию.
В исследовании предлагается метод оптимизации поверхности зуба любой кривой барабана с использованием контура внешнего зуба. После этого была создана многомерная динамическая модель криволинейной зубчатой муфты KTR и всего автомобиля с криволинейной зубчатой муфтой KTR для предварительного анализа вибрационных характеристик муфты при циклическом возбуждении. Исследования спектральных кривых показывают, что реакция внешней зубчатой опоры достигает пика при нечетном умножении частоты возбуждения, ускорение отклонения внутреннего зуба под действием гироскопической силы, ускорение вертикальной вибрации внутреннего зуба увеличивается с увеличением скорости работы, частотная реакция более чувствительна к вращению.