本文關(guān)鍵詞：蝸線型非圓齒輪嚙合理論及傳動特性分析

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【摘要】：作為應(yīng)用最為普遍的傳動件之一,齒輪已被各行各業(yè)所廣泛使用。而非圓齒輪以其獨特的傳動性能正受各國學(xué)者的積極關(guān)注,蝸線型齒輪作為近年提出的一種新式非圓齒輪,具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景,故有必要對其嚙合理論與傳動特性進(jìn)行系統(tǒng)的研究與分析,以形成完善的理論基礎(chǔ),為蝸線型齒輪設(shè)計參數(shù)的選擇與進(jìn)一步應(yīng)用提供理論依據(jù)�；诖�,本課題以蝸線型齒輪作為研究對象,主要探討了蝸線型齒輪副的嚙合理論及建模方法,通過對不同階次蝸線型齒輪的模態(tài)分析,確定了齒輪的固有頻率范圍與基本振型,對一階及2-3蝸線型齒輪副的傳動特性進(jìn)行了理論與仿真分析,并通過傳動試驗進(jìn)一步驗證了蝸線型齒輪副的實際傳動特性。首先,基于非圓齒輪嚙合理論,推導(dǎo)得到蝸線型齒輪相關(guān)的設(shè)計理論基礎(chǔ),并對其進(jìn)行三維建模;在利用齒廓法線法設(shè)計蝸線型齒輪副時,發(fā)現(xiàn)根據(jù)其節(jié)曲線方程無法直接得出共軛齒輪的節(jié)曲線,基于此提出采用數(shù)值計算與曲線擬合的方法生成蝸線型齒輪副共軛齒輪節(jié)曲線,并分析了該方法的正確性與設(shè)計精度。其次,建立一階及高階蝸線型齒輪副的有限元模型,在ANSYS軟件中對其進(jìn)行模態(tài)分析,得到其固有頻率與基本振型,為齒輪傳動系統(tǒng)的振動特性分析、振動故障診斷與動力學(xué)特性分析提供理論支持,分析不同蝸線型齒輪階數(shù)與模數(shù)對其模態(tài)特性的影響規(guī)律與原因,為蝸線型齒輪設(shè)計初期相關(guān)參數(shù)的選取提供了參考依據(jù)。最后,在運動仿真軟件中對一階及高階蝸線型齒輪副的運動情況進(jìn)行仿真,得到其輸出角速度曲線與接觸力圖,通過與理論曲線的對比分析證明理論傳動特性的正確性,同時也從側(cè)面驗證了蝸線型齒輪副設(shè)計方法的準(zhǔn)確性;設(shè)計搭建蝸線型齒輪傳動試驗平臺,并考察蝸線型齒輪的實際傳動特性,通過對測試數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的對比分析,找出誤差產(chǎn)生的主要原因并提出改進(jìn)措施。通過以上研究,建立了較為完善的蝸線型齒輪嚙合理論基礎(chǔ),并通過其模態(tài)分析與傳動仿真及試驗分析,明確了蝸線型齒輪的傳動特性,為其實際工業(yè)應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.41

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本文編號：1188116