一种新的角不对中花键鼓形修形设计方法
袁细传1
刘琦2
唐进元2
李元3
粟晖1
1.中国航发湖南动力机械研究所,株洲 4120022.中南大学 机电工程学院,长沙 4100833.贵州电子科技职业学院 汽车应用技术系,贵阳 550025
摘要：[目的]针对渐开线花键副因角不对中引发的边缘接触与偏载问题,突破传统鼓形修形设计中经验试错法效率低下的局限,提出了一种基于接触力学特性的高效优化设计方法.[方法]以角不对中渐开线花键副为对象,通过分析鼓形花键的接触挤压变形特点,给出了不同修形量下花键各键齿齿面接触区域解析预测公式;通过设置不同的修形量生成计算样本,得到花键最大接触应力(Pmax)与齿面修形量的关联规律;分析了Pmax最小的样本中花键接触区域的特征,结合键齿接触区域预测公式获取花键修形量,实现了Pmax最小化的花键齿面最优化修形设计;最后,通过有限元仿真分析和试验对比,验证了该修形设计方法的准确性和有效性.[结果]分析计算结果表明,在计算效率上,与传统试错法需6～10次有限元仿真寻找合适的鼓形修形量相比,新方法仅需单次仿真即可确定最佳修形量,计算效率提升80%以上;在性能提升方面,不对中工况下,优化后的修形使花键齿面接触应力降低30.22%,键齿最大磨损体积减小50%,可有效消除边缘接触、显著延长服役寿命.
关键词：渐开线花键鼓形修形接触分析角不对中
分类号：TH132.4(机械零件及传动装置)
论文发表日期：2025-07-31
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 102-112 )
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