新型环面渐开线齿轮齿面生成与啮合特性研究

发布时间：2017-04-03 21:20

  本文关键词：新型环面渐开线齿轮齿面生成与啮合特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：新型环面渐开线齿轮是一种对安装误差不敏感，无需修形就能获得良好的啮合特性，具备较高的承载能力，并且加工便捷的新型齿轮。该齿轮传动是一种凸—凹廓啮合传动形式。本文以环面渐开线齿轮为研究对象，对其齿面生成、齿面几何特性以及啮合特性等进行研究。主要研究内容如下： 1.根据环面渐开线齿轮的加工原理和齿轮啮合原理，，从产形齿条的齿面方程出发，推导了凸环面渐开线齿轮和凹环面渐开线齿轮的完整齿面方程；利用Matlab编程计算出环面渐开线齿轮齿面上点的三维坐标值，生成了精确齿面，并在Pro/e中建立了齿轮的实体模型。 2.基于齿面数学模型，通过计算仿真对环面渐开线齿轮的根切与尖化现象进行了分析，获得了环面渐开线齿轮的根切界限曲线，尖化初始点以及不发生根切与尖化现象的最大齿宽。 3.通过齿轮接触分析方法，根据已生成的齿面，建立环面渐开线齿轮传动接触数学模型；对标准安装以及存在中心距和轴线安装误差的齿面接触情况进行研究，得到齿面接触迹线、传动误差和接触区域，证明了其在安装误差敏感性方面的优点。 4.采用有限元方法，以标准安装条件下的环面渐开线齿轮传动为研究对象，通过使用ANSYS Workbench软件对环面渐开线齿轮传动的加载接触情况展开研究，得到其应力分布情况。
【关键词】：环面渐开线齿轮 齿面生成 根切与尖化 齿面接触分析 有限元分析
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.413
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 注释表12-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 课题背景和研究意义14-15
• 1.2 新型齿轮的研究现状15-19
• 1.3 本文的目标、组织和主要工作19-20
• 第二章 环面渐开线齿轮齿面生成研究20-35
• 2.1 环面渐开线齿轮加工原理20-21
• 2.2 产形齿条齿面方程21-25
• 2.2.1 产形齿条法向齿廓方程21-23
• 2.2.2 产形齿条坐标系的建立及变换23-25
• 2.3 环面渐开线齿轮齿面方程25-29
• 2.3.1 齿面法矢量25-26
• 2.3.2 相对速度与啮合方程26-27
• 2.3.3 齿面方程27-29
• 2.4 环面渐开线齿轮齿面生成及建模29-34
• 2.4.1 齿面坐标数据生成29-30
• 2.4.2 齿面生成实例30-32
• 2.4.3 环面渐开线齿轮实体建模32-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第三章 环面渐开线齿轮齿面几何特性分析35-45
• 3.1 凸环面渐开线齿轮根切分析35-40
• 3.1.1 根切现象的基础理论35-38
• 3.1.2 凸环面渐开线齿轮不产生根切的最大齿宽38-40
• 3.2 凹环面渐开线齿轮尖化分析40-44
• 3.2.1 齿顶尖化现象的基础理论40-42
• 3.2.2 凹环面渐开线齿轮不产生尖化的最大齿宽42-44
• 3.3 本章小结44-45
• 第四章 环面渐开线齿轮传动接触分析45-62
• 4.1 环面渐开线齿轮传动接触迹线分析45-54
• 4.1.1 环面渐开线齿轮 1、2 的齿面方程45-46
• 4.1.2 环面渐开线齿轮传动接触数学模型建立46-49
• 4.1.3 环面渐开线齿轮传动接触分析求解实例49-54
• 4.2 环面渐开线齿轮传动接触区域分析54-61
• 4.2.1 产形齿条齿面主曲率与主方向55-58
• 4.2.2 环面渐开线齿轮齿面主曲率与主方向58-59
• 4.2.3 接触椭圆的确定59-61
• 4.3 本章小结61-62
• 第五章 环面渐开线齿轮传动加载接触分析62-71
• 5.1 接触有限元分析理论与 ANSYS Workbench 软件简介62-64
• 5.1.1 接触有限元分析理论简介62-63
• 5.1.2 ANSYS Workbench 软件简介63-64
• 5.2 环面渐开线齿轮接触有限元模型建立64-67
• 5.2.1 实体模型的建立64
• 5.2.2 定义模型材料属性64
• 5.2.3 建立齿面接触对64-65
• 5.2.4 施加约束条件与载荷65-66
• 5.2.5 划分网格66-67
• 5.3 环面渐开线齿轮传动接触有限元分析求解结果67-70
• 5.4 本章小结70-71
• 第六章 总结与展望71-73
• 6.1 本文总结71
• 6.2 本文展望71-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-78
• 在学期间发表的学术论文78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 娄依志,王小群,李威;非对称渐开线圆柱齿轮的动力学特性[J];北京科技大学学报;2005年03期

2 冯显英,王爱群,艾兴;LogiX齿形的数学模型及其参数选择[J];机械传动;2003年04期

3 肖来元,廖道训,易传云;基于MATLAB的数字化共轭曲面求解及仿真研究[J];机械科学与技术;2003年03期

4 黄因慧;田宗军;刘志东;沈理达;刘雷;;螺旋渐开线齿轮传动研究[J];机械科学与技术;2011年10期

5 吴训成,胡宁,陈志恒;准双曲面齿轮点接触齿面啮合分析的理论公式[J];机械工程学报;2005年06期

6 黄海;厉海祥;罗齐汉;袁东生;张伟蓬;;基于啮合动态激励机理的点线啮合齿轮噪声研究[J];机械制造;2011年02期

7 杨奇顺;新型内外啮合多齿轮泵的理论研究[J];煤矿机械;2000年12期

8 赵学镛;;新型齿轮—圆弧齿线圆柱齿轮[J];太原机械学院学报;1986年03期

  本文关键词：新型环面渐开线齿轮齿面生成与啮合特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：285002