【摘要】： 本文研究的是漸開線直齒圓錐齒輪的修形方法。通過分析齒輪嚙合接觸的行為特征,包括綜合剛度、傳動誤差以及接觸應力、接觸區(qū)域的變形與齒輪形狀之間的作用關系,目的是確定理想的修形方法對齒輪進行修形以達到減振降噪的效果。 錐齒復雜的輪廓給造型給來了很大的困難,很多都是采用背錐原理來建模的,近幾年,采用球面漸開線提高了模型的精度,可是并沒有真正實現(xiàn)參數(shù)化。針對此情況,本文介紹了利用UG中的OPENAPI開發(fā)齒輪模塊的方法,詳細介紹了創(chuàng)建了直齒圓錐齒輪的參數(shù)化設計模塊的過程。這不僅提高了建模精度,還提高了建模的效率。 采用ANSYS有限元分析軟件對直齒圓錐齒輪進行了接觸的靜態(tài)分析和動態(tài)分析模擬。首先在UG中將齒輪輪體分割成若干塊,進行虛擬裝配后,導入到ANSYS中,解決了作為整體模型難以用六面體單元進行網(wǎng)格劃分的難題。分別介紹了齒輪嚙合模型的靜態(tài)和動態(tài)的邊界條件和加載方法。通過ANSYS分析計算,得到了齒輪嚙合中的一些基本規(guī)律,為齒輪修形提供了依據(jù)。 基于UG軟件中直齒圓錐齒輪設計模塊生成了不同高變位、切變位圓錐齒輪三維模型。在ANSYS中建立了直齒圓錐齒輪的非線性接觸分析有限元模型,完成了不同變位系數(shù)的齒輪嚙合仿真模擬,分析比較了不同變位系數(shù)對齒輪輪齒彎曲應力、齒面接觸應力及齒輪剛度的影響。研究結果為直齒錐齒輪變位系數(shù)的選擇提供了理論依據(jù)。 齒輪在嚙合過程中嚙入和嚙出碰撞,以及端嚙現(xiàn)象都說明了齒輪齒廓和齒向修形的必要性。齒廓修形時,采用了圓弧曲線進行修形,給出了最大修形量、修形圓弧中心和半徑等有關參數(shù)的確定方法。完成了修形齒輪嚙合仿真模擬,分析比較了齒輪修形前后的傳動誤差、齒面接觸應力及齒根彎曲應力。結果表明,廓圓弧修形方法有效地減少了傳動誤差振幅和接觸應力極值,起到很好的降噪減振作用。本文還介紹了齒輪齒向修形方法,闡述了采用曲線對齒向進行修形的具體方法。利用有限元法求出齒輪嚙合線處的彈性變形值,并擬合成一條曲線,再用反對稱曲線對齒輪進行齒向修形,具有較好的修形效果。
【圖文】：

一l*sin勿hi*sin烤amma))*eos勿hl’)zt=l*eos勿hi*sin妙mma))*eos伽mma)//球面漸開線在x，%z方向的方程。圖2一2齒面曲面圖2一3編輯分度圓和齒槽弧長將生成的漸開線用直線將其首尾與原點連接起來，，再用己掃掠命令將漸開

武漢理工大學碩士學位論文線以及兩條直線掃掠成面，如圖2一2所示。要得到另一側的齒面曲面，需要作垂直于大端分度圓齒槽寬中點的平面把片體鏡像成對應的片體，在表達式里面添加有關錐齒輪的有關齒的參數(shù)計算公式:Ha=0.8刀齒頂高系數(shù)C=0.2//頂隙系數(shù)Xl=一 0.1812//小齒輪高變位系數(shù)瓜=一//大齒輪高變位系數(shù)Xn二0.05//小齒輪切變位系數(shù)服=.價l//大齒輪切變位系數(shù)Hal二m*(ha十工1)刀小齒輪齒頂高從2二 m*(ha+xZ)/大齒輪齒頂高 Hn=m*(ha+c一，)//小齒輪齒根高飾 =m*(ha+c一)//大齒輪齒根高Thetaa，二arctan(ha;/r)//小齒輪齒頂角Thetafl=arctan(h側r)刀小齒輪齒根角RI=:*。os(theta)//小齒輪分度圓半徑凡二:*sin(theta)刀大齒輪分度圓半徑Rc二10刀小齒輪軸孔半徑B=10刀齒寬s=m*(3.14一59泛+2*Xl*tan(alPha)+價l)//大端分度圓弧
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TH132.41

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本文編號：2605339