本文關(guān)鍵詞：非對(duì)稱漸開線行星齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科技的快速發(fā)展,人們對(duì)高性能行星齒輪傳動(dòng)的需求也日益增長,因此研究一種高承載能力、高功率密度的行星齒輪傳動(dòng)變得十分緊迫。在普通行星齒輪傳動(dòng)中,內(nèi)嚙合側(cè)的強(qiáng)度通常比較富裕,而外嚙合側(cè)的強(qiáng)度則相對(duì)不足,是整個(gè)行星傳動(dòng)的強(qiáng)度薄弱環(huán)節(jié)。研究表明增大壓力角能有效提高漸開線齒輪的承載能力,這樣只須在行星齒輪傳動(dòng)的外嚙合側(cè)使用較大的壓力角以較大幅度的提高外嚙合強(qiáng)度,而在內(nèi)嚙合側(cè)使用較小的壓力角以保持或小幅提高內(nèi)嚙合強(qiáng)度,使得內(nèi)、外嚙合強(qiáng)度更加均衡,就能有效的提高行星齒輪傳動(dòng)的承載能力。因此,本文研究了一種強(qiáng)度更高且更均衡的非對(duì)稱漸開線行星齒輪傳動(dòng)�？紤]到加工制造的便利性,本文采用傳統(tǒng)齒輪設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)非對(duì)稱齒輪,圍繞著如何提高非對(duì)稱行星齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度,進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究,研究工作的主要內(nèi)容如下:①建立了非對(duì)稱齒輪的單圓弧刀具和雙圓弧刀具模型。根據(jù)齒輪幾何學(xué)及刀具加工原理,推導(dǎo)了非對(duì)稱行星齒輪的全齒廓曲線的參數(shù)方程。給出了非對(duì)稱齒輪的齒形參數(shù)計(jì)算公式并研究了非對(duì)稱行星齒輪嚙合傳動(dòng)滿足的條件,為非對(duì)稱行星齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度研究奠定了理論基礎(chǔ)。②分別采用基于平截面法及赫茲接觸公式法的解析法和基于混合精確建模的ABAQUS加載接觸有限元法計(jì)算了不同壓力角組合下非對(duì)稱齒輪的彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力。通過計(jì)算結(jié)果的對(duì)比分析,驗(yàn)證了提出的計(jì)算方法的有效性和準(zhǔn)確性,表明非對(duì)稱齒輪能有效降低齒根彎曲應(yīng)力和齒面接觸應(yīng)力。③采用傳統(tǒng)齒輪設(shè)計(jì)法時(shí),刀具對(duì)非對(duì)稱齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度起到?jīng)Q定性作用。為此,本文著重研究了刀具類型及齒根高控制參數(shù)對(duì)非對(duì)稱齒輪彎曲應(yīng)力的影響,得到了更適合于非對(duì)稱齒輪設(shè)計(jì)的刀具類型和齒根高參數(shù)選取方法,為非對(duì)稱行星齒輪的強(qiáng)度優(yōu)化提供了常用刀具的最優(yōu)設(shè)計(jì)。④提出了采用非對(duì)稱齒輪,使得行星齒輪傳動(dòng)的內(nèi)、外嚙合側(cè)強(qiáng)度更高且更均衡的設(shè)計(jì)思想。為此,以兩側(cè)齒廓壓力角為設(shè)計(jì)變量,以安全系數(shù)的方差加權(quán)值最小為目標(biāo)函數(shù),建立了非對(duì)稱行星齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度優(yōu)化模型。為了提高優(yōu)化結(jié)果的準(zhǔn)確性,分析了壓力角對(duì)行星齒輪傳動(dòng)應(yīng)力的影響,確定了合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)初值。通過與普通20°壓力角及25°大壓力角對(duì)稱行星齒輪傳動(dòng)對(duì)比,驗(yàn)證了本文提出的非對(duì)稱漸開線行星齒輪傳動(dòng)具有更高的強(qiáng)度和功率密度。
【關(guān)鍵詞】：非對(duì)稱漸開線齒輪 刀具設(shè)計(jì) 嚙合機(jī)理 應(yīng)力分析 強(qiáng)度優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH132.413
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外非對(duì)稱漸開線齒輪研究概況10-17
• 1.2.1 非對(duì)稱齒輪設(shè)計(jì)方法研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 非對(duì)稱齒輪的應(yīng)力分析研究現(xiàn)狀12-17
• 1.3 非對(duì)稱行星齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度優(yōu)化研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3.1 單級(jí)非對(duì)稱齒輪強(qiáng)度優(yōu)化現(xiàn)狀18
• 1.3.2 非對(duì)稱行星齒輪強(qiáng)度優(yōu)化現(xiàn)狀18-19
• 1.4 本文研究內(nèi)容19-21
• 2 非對(duì)稱漸開線齒輪的展成原理及嚙合特性分析21-37
• 2.1 齒條型加工刀具的工作原理21-22
• 2.1.1 齒條刀具的工作原理21-22
• 2.1.2 兩類齒根過渡曲線形式22
• 2.2 刀具的建模分析22-25
• 2.2.1 單圓弧齒條刀具建模22-24
• 2.2.2 雙圓弧齒條刀具的建模24-25
• 2.3 非對(duì)稱齒輪全齒廓參數(shù)方程25-29
• 2.3.1 非對(duì)稱齒輪漸開線齒廓25-28
• 2.3.2 非對(duì)稱齒輪齒根過渡曲線28-29
• 2.4 非對(duì)稱行星齒輪嚙合傳動(dòng)特點(diǎn)29-36
• 2.4.1 非對(duì)稱漸開線齒輪齒形參數(shù)31-32
• 2.4.2 非對(duì)稱齒輪滿足正常嚙合的條件32-34
• 2.4.3 非對(duì)稱漸開線行星齒輪的重合度分析34-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 3 非對(duì)稱漸開線齒輪傳動(dòng)的應(yīng)力分析37-63
• 3.1 非對(duì)稱漸開線齒輪的彎曲應(yīng)力計(jì)算分析37-51
• 3.1.1 非對(duì)稱齒輪彎曲應(yīng)力計(jì)算的解析法38-45
• 3.1.2 非對(duì)稱齒輪彎曲應(yīng)力計(jì)算的有限元準(zhǔn)靜態(tài)分析法45
• 3.1.3 三維模型的精確建立45-47
• 3.1.4 非對(duì)稱齒輪有限元精確建模的其他主要技術(shù)環(huán)節(jié)47-51
• 3.2 非對(duì)稱齒輪彎曲應(yīng)力實(shí)例分析51-56
• 3.2.1 彎曲應(yīng)力的解析法計(jì)算結(jié)果52
• 3.2.2 彎曲應(yīng)力的有限元法計(jì)算結(jié)果52-55
• 3.2.3 不同計(jì)算方法的彎曲應(yīng)力結(jié)果對(duì)比分析55-56
• 3.3 非對(duì)稱漸開線齒輪的接觸應(yīng)力計(jì)算分析56-57
• 3.3.1 非對(duì)稱齒輪接觸應(yīng)力計(jì)算的解析法56-57
• 3.3.2 非對(duì)稱齒輪接觸應(yīng)力計(jì)算的有限元分析法57
• 3.4 非對(duì)稱齒輪接觸應(yīng)力實(shí)例分析57-60
• 3.4.1 接觸應(yīng)力的解析法計(jì)算結(jié)果57-59
• 3.4.2 接觸應(yīng)力的有限元法計(jì)算結(jié)果59-60
• 3.4.3 不同方法的接觸應(yīng)力計(jì)算分析60
• 3.5 本章小結(jié)60-63
• 4 刀具對(duì)齒根彎曲應(yīng)力的影響分析63-73
• 4.1 刀具類型對(duì)非對(duì)稱齒輪彎曲應(yīng)力的影響63-66
• 4.1.1 刀具類型與刀尖圓弧半徑的關(guān)系63-64
• 4.1.2 刀具類型與齒根過渡曲線曲率半徑的關(guān)系64-65
• 4.1.3 刀具類型與非對(duì)稱齒輪彎曲應(yīng)力的關(guān)系65-66
• 4.2 刀具控制參數(shù)對(duì)非對(duì)稱齒輪彎曲應(yīng)力的影響66-71
• 4.2.1 壓力角變化時(shí)刀具控制參數(shù)與刀尖圓弧半徑的關(guān)系67-68
• 4.2.2 刀具控制參數(shù)與齒根過渡曲線曲率半徑的關(guān)系68-70
• 4.2.3 刀具控制參數(shù)與非對(duì)稱齒輪彎曲應(yīng)力的關(guān)系70-71
• 4.3 本章小結(jié)71-73
• 5 基于非對(duì)稱齒輪的行星齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度優(yōu)化73-85
• 5.1 非對(duì)稱行星齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度優(yōu)化設(shè)計(jì)建模73-76
• 5.1.1 設(shè)計(jì)變量的選取73-74
• 5.1.2 目標(biāo)函數(shù)的確定74
• 5.1.3 約束條件的確定74-76
• 5.2 壓力角對(duì)行星齒輪傳動(dòng)應(yīng)力影響分析76-81
• 5.2.1 壓力角對(duì)非對(duì)稱行星齒輪傳動(dòng)彎曲應(yīng)力的影響77-79
• 5.2.2 壓力角對(duì)非對(duì)稱行星齒輪傳動(dòng)接觸應(yīng)力的影響79-81
• 5.3 優(yōu)化結(jié)果分析81-84
• 5.3.1 強(qiáng)度對(duì)比81-82
• 5.3.2 應(yīng)力基本值的對(duì)比82-83
• 5.3.3 功率密度對(duì)比83-84
• 5.4 本章小結(jié)84-85
• 6 結(jié)論與展望85-87
• 6.1 結(jié)論85-86
• 6.2 展望86-87
• 致謝87-89
• 參考文獻(xiàn)89-95
• 附錄95
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文95
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目95

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本文編號(hào)：270718