承载条件下内斜齿轮三维拓扑修形技术研究

发布时间：2023-09-03 18:09

　　行星轮系因结构紧凑、传动比大、传动效率高、承载能力大、传动平稳等优点,常被应用于风力发电、轮船、直升飞机和精密机床等方面,但易受安装误差和轮齿承载变形等因素影响,发生边缘接触,啮入、啮出冲击,产生振动与噪声,降低齿轮副的使用寿命。齿轮修形技术在一定程度上可以改善行星轮系传动啮合性能,为消除外斜齿行星轮修形不一致引起的不良影响,以内斜齿轮为研究对象,基于内斜齿轮成形磨削理论对内斜齿轮进行三维拓扑修形,并通过轮齿接触分析与有限元技术研究修形曲线、修形量对内斜齿轮副啮合性能的影响,探讨安装误差条件下修形内斜齿轮副的接触情况,加工拓扑修形内斜齿轮并通过滚检试验验证了修形理论的可行性。主要研究内容如下:1.基于内斜齿轮成形磨削加工原理,通过对内斜齿轮进行齿廓、齿向修形完成三维拓扑修形,建立成形磨削加工数学模型,推导得到拓扑修形内斜齿轮与标准外斜齿轮齿面方程,通过编程技术求解离散齿面点坐标,建立内斜齿轮副三维模型。2.基于坐标转换与齿轮啮合原理,推导得到内斜齿轮副轮齿接触分析数学模型,完成程序的编制及求解,研究不同修形曲线与修形量对齿面接触区及传动误差的影响,完成较优拓扑修形齿面的获取。3.以二阶...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
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第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 齿轮修形技术
        1.2.2 轮齿接触分析
        1.2.3 安装误差对齿轮啮合性能的影响
    1.3 主要研究内容
第2章 基于成形磨削的内斜齿轮三维拓扑修形
    2.1 常见齿面修形方式
        2.1.1 齿廓修形
        2.1.2 齿向修形
    2.2 斜齿轮成形磨削加工原理
    2.3 修形内斜齿轮齿面方程
        2.3.1 修形内斜齿轮成形磨削数学模型
        2.3.2 三维拓扑修形内斜齿轮齿面方程
    2.4 内斜齿轮副几何模型
        2.4.1 齿面点求解
        2.4.2 实体模型
    2.5 本章小结
第3章 三维拓扑修形内斜齿轮副轮齿接触分析
    3.1 内斜齿轮副轮齿接触分析的基本原理
        3.1.1 内斜齿轮啮合坐标系
        3.1.2 齿面接触方程
        3.1.3 传动误差
    3.2 齿轮接触分析程序
    3.3 基于二阶抛物线修形的轮齿接触分析
    3.4 基于高次曲线修形的轮齿接触分析
    3.5 本章小结
第4章 三维拓扑修形内斜齿轮有限元承载接触分析
    4.1 有限元基本原理
    4.2 有限元分析模型
        4.2.1 几何模型
        4.2.2 材料属性
        4.2.3 模型导入及装配
        4.2.4 建立接触
        4.2.5 网格划分
        4.2.6 边界条件与载荷
        4.2.7 分析求解
    4.3 有限元算例分析
    4.4 本章小结
第5章 安装误差对修形内斜齿轮啮合性能的影响
    5.1 含安装误差的修形内斜齿轮副数学模型的建立
    5.2 X方向轴线平行度安装误差对啮合特性的影响
    5.3 Y方向轴线平行度安装误差对啮合特性的影响
    5.4 本章小结
第6章 拓扑修形内斜齿轮副承载接触试验
    6.1 理论模型
    6.2 齿轮加工
    6.3 滚检试验
    6.4 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3845533