本文選題：螺旋錐齒輪 + 齒面接觸特性　； 參考：《浙江大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：螺旋錐齒輪是傳遞相交軸或交錯(cuò)軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)械元件。螺旋錐齒輪具有重合度高、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低、承載能力大和傳動(dòng)比大等優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用于汽車、船舶、航空、航天、機(jī)床和工程機(jī)械等領(lǐng)域。螺旋錐齒輪的齒面接觸區(qū)、傳動(dòng)誤差和齒間載荷分配等是影響其動(dòng)力傳動(dòng)的平穩(wěn)性、振動(dòng)、噪聲、動(dòng)剛度和動(dòng)強(qiáng)度等的重要因素。螺旋錐齒輪的接觸特性一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重要研究方向,但是現(xiàn)有研究在優(yōu)化方法、齒輪模型、位置偏差分析、載荷分析和試驗(yàn)驗(yàn)證等方面還存在一些不足。因此本文以空間嚙合理論為基礎(chǔ),從齒面接觸區(qū)和傳動(dòng)誤差曲線的全局優(yōu)化設(shè)計(jì)方法出發(fā),考慮相對(duì)位置偏差的影響,進(jìn)行螺旋錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的加載齒面接觸特性分析,并利用試驗(yàn)檢測(cè)手段進(jìn)行驗(yàn)證。本文的主要研究成果如下：(1)提出了新的確定準(zhǔn)雙曲面齒輪各節(jié)錐參數(shù)之間幾何關(guān)系的計(jì)算公式,基于此計(jì)算公式提出新的大輪產(chǎn)形輪和小輪產(chǎn)形輪節(jié)錐參數(shù)的計(jì)算方法；(2)提出了以長(zhǎng)半軸l1、方向角y和交點(diǎn)縱坐標(biāo)δ為優(yōu)化目標(biāo),以法曲率Afl、法曲率Bf1,和短程撓率Cf1,為控制參數(shù),以復(fù)合形法約束處理的遺傳算法為求解途徑的齒面接觸特性全局優(yōu)化設(shè)計(jì)方法；(3)建立了考慮安裝位置偏差的嚙合方程,分析了各個(gè)偏差對(duì)接觸特性的影響敏感程度,得出小輪軸向位置偏差ΔH和偏置距偏差△V的敏感程度較高；(4)對(duì)齒輪副軸線偏差進(jìn)行數(shù)學(xué)描述和定義,建立了考慮軸線偏差的多齒嚙合方程,得出軸線偏差與安裝位置偏差之間的內(nèi)在聯(lián)系,進(jìn)行了大輪和小輪軸線偏差角度ψ20和ψ10的優(yōu)化取值分析；(5)建立了精確的大輪和小輪齒根過渡曲面的數(shù)學(xué)模型,建立了適合進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)加載齒面接觸分析的螺旋錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)有限元分析模型,得到齒面接觸應(yīng)力、齒根彎曲應(yīng)力和傳動(dòng)誤差隨載荷的變化情況；(6)研制了寬域螺旋錐齒輪傳動(dòng)工作性能試驗(yàn)系統(tǒng),論述了齒面接觸區(qū)和齒根彎曲應(yīng)力檢測(cè)的試驗(yàn)原理并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,將試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行比較分析,結(jié)果表明兩者的一致性較好。
[Abstract]:Spiral bevel gears are mechanical components that transfer the movement and power of intersecting or staggered shafts. Spiral bevel gear is widely used in automobile, ship, aviation, aerospace, machine tool and construction machinery because of its advantages of high coincidence, stable transmission, low noise, large load capacity and large transmission ratio. The contact area of spiral bevel gear tooth surface transmission error and load distribution between teeth are important factors affecting the stability vibration noise dynamic stiffness and dynamic strength of the power transmission. The contact characteristics of spiral bevel gears have been an important research direction at home and abroad, but there are still some deficiencies in the existing research on optimization methods, gear model, position deviation analysis, load analysis and test verification. Therefore, based on the theory of space meshing, based on the global optimization design method of tooth surface contact area and transmission error curve, considering the influence of relative position deviation, the contact characteristics of spiral bevel gear transmission system are analyzed. And the test method was used to verify it. The main research results of this paper are as follows: (1) A new formula for determining the geometric relationship between the pitch and cone parameters of hypoid gears is proposed. Based on this formula, a new method for calculating the conical parameters of large wheel and small wheel is proposed. The optimization targets are long half axis l 1, direction angle y and intersection point vertical coordinate 未. Taking normal curvature Afl, normal curvature bf1, and short-range torsion CF1 as control parameters, a meshing equation considering installation position deviation is established using genetic algorithm (GA), which is a global optimization design method for tooth surface contact characteristics, which is solved by complex method. The sensitivity of each deviation to contact characteristics is analyzed, and it is concluded that the sensitivity of axial position deviation 螖 H and offset deviation V of small wheel is higher than that of deviation V) the axis deviation of gear pair is mathematically described and defined. The multi-tooth meshing equation considering axis deviation is established, and the internal relation between axis deviation and installation position deviation is obtained. In this paper, the optimum values of axis deviation angle 蠄 20 and 蠄 10 of large and small wheels are analyzed and the mathematical model of tooth root transition surface of big wheel and small wheel is established. The finite element analysis model of spiral bevel gear transmission system suitable for quasi-static loading tooth surface contact analysis is established, and the tooth surface contact stress is obtained. The working performance test system of wide range spiral bevel gear transmission is developed. The testing principle of tooth surface contact area and tooth root bending stress detection is discussed and verified. The experimental results are compared with the simulation results, and the results show that the two are in good agreement.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH132.41

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 曾韜;螺旋錐齒輪設(shè)計(jì)中的輪坯修正[J];航空標(biāo)準(zhǔn)化;1981年05期

2 王元森;;零配法加工螺旋錐齒輪[J];機(jī)械制造;1992年01期

3 馮憶艱;克林貝格螺旋錐齒輪重迭系數(shù)的計(jì)算方法[J];西安礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);1997年04期

4 鐘世啟;翁志煌;莫毅松;;螺旋錐齒輪調(diào)整的計(jì)算模型研究[J];農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備;2013年12期

5 馮憶艱;失配理論在克林貝格螺旋錐齒輪副中的應(yīng)用[J];西安科技學(xué)院學(xué)報(bào);2000年02期

6 丁立軍,黃麗琴;鏟運(yùn)機(jī)螺旋錐齒輪的工藝研究[J];山西機(jī)械;2000年02期

7 馬承文,鄒慧君,周雙林;新型等高齒螺旋錐齒輪的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2001年04期

8 宋金聲;;新型的螺旋錐齒輪加工機(jī)床[J];世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng);2001年02期

9 房懷英,洪尚任,楊建紅;克林貝格螺旋錐齒輪的建模與仿真[J];華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年01期

10 李瑛,肖耘亞;齒輪測(cè)量及反調(diào)技術(shù)在螺旋錐齒輪生產(chǎn)中的應(yīng)用[J];現(xiàn)代制造工程;2004年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前7條

1 任東鋒;方宗德;魏冰陽;;螺旋錐齒輪遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)分析服務(wù)系統(tǒng)開發(fā)與研究[A];全國(guó)生產(chǎn)工程第九屆年會(huì)暨第四屆青年科技工作者學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（二）[C];2004年

2 薛德余;王勇;;基于實(shí)際切齒方法的螺旋錐齒輪齒面反求[A];人才、創(chuàng)新與老工業(yè)基地的振興——2004年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2004年

3 周彥偉;楊伯原;鄧效中;梁桂明;;利用“非零”變位改善螺旋錐齒輪的綜合強(qiáng)度[A];第三屆全國(guó)青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1995年

4 許文全;曾輝藩;;螺旋錐齒輪數(shù)字化制造的關(guān)鍵技術(shù)及研究現(xiàn)狀[A];全國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)高層論壇暨第九屆制造業(yè)自動(dòng)化與信息化技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

5 劉春華;馮立艷;嚴(yán)子深;;基于Pro/E的螺旋錐齒輪三維建模與仿真[A];全國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)高層論壇暨第九屆制造業(yè)自動(dòng)化與信息化技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

6 楊鋒軍;孟春景;;CBN硬車削在螺旋錐齒輪中的應(yīng)用研究[A];2008年安徽省科協(xié)年會(huì)機(jī)械工程分年會(huì)論文集[C];2008年

7 張帥;;螺旋錐齒輪減速器在直進(jìn)式拉絲機(jī)中的使用[A];2011金屬制品行業(yè)技術(shù)信息交流會(huì)論文集[C];2011年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 徐榮;株洲造出國(guó)內(nèi)最大螺旋錐齒輪[N];湖南日?qǐng)?bào);2008年

2 記者 李文峰;螺旋錐齒輪生產(chǎn)線填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白[N];湖南日?qǐng)?bào);2008年

3 蘇曉洲 龍行才;我國(guó)自主建成螺旋錐齒輪數(shù)字生產(chǎn)線[N];機(jī)電商報(bào);2005年

4 聞U，

本文編號(hào)：1971726