刘德平　金建军　高建设

(郑州大学机械工程学院，河南 郑州 450001)



逻辑齿轮的齿根过渡曲线设计及弯曲应力分析*

刘德平金建军高建设

(郑州大学机械工程学院，河南 郑州 450001)

建立了单圆角逻辑齿条刀具的齿顶圆半径的公式，得出齿顶圆半径与连接逻辑点的关系，并推出了两圆角逻辑齿条刀具的齿顶曲线方程。根据逻辑齿条刀具与逻辑齿轮之间相互啮合关系，求出逻辑齿轮齿根过渡曲线方程。通过Matlab编程求出逻辑齿轮齿廓上的点，拟合画出齿轮齿廓。建立了两种齿条刀具下的逻辑齿轮三维模型，运用Workbench对单齿啮合的逻辑齿轮进行静力有限元分析，得到逻辑齿轮的应力大小分布，结果表明单圆角齿条刀具对应齿根过渡曲线的逻辑齿轮弯曲强度较好。

逻辑齿轮；Matlab；齿根过渡曲线；有限元分析

日本学者小守勉首次提出了名为逻辑齿轮(logicGear)的新型齿轮，其节圆内外为凹凸形式,在啮合时齿廓上分布着大量相对曲率为0的结合点(即为NP点)[1]。这样构成的齿轮齿廓可以保证两齿轮在啮合时啮合性能较好。齿轮的齿根过渡曲线对齿轮的弯曲强度有重大影响，因此对逻辑齿轮的齿根过渡曲线设计很有必要，而逻辑齿轮齿根过渡曲线是由与其相互啮合的逻辑齿条刀具齿顶曲线决定，也即是对逻辑齿条刀具的齿顶曲线进行设计。文献中提出了单圆角的逻辑齿条刀具齿顶曲线，没有进一步说明齿顶圆弧半径与连接处逻辑点的关系，因此笔者对此做补充，并据此提出了两圆角的逻辑齿条刀具。……