面齒輪傳動是一種圓柱齒輪與圓錐齒輪相互嚙合的新型齒輪傳動,它有許多獨特的優(yōu)點,尤其是在高速重載的場合。本文研究了面齒輪的幾何特性和齒面曲率,以赫茲接觸理論為基礎(chǔ)對嚙合接觸域進行計算仿真;以赫茲接觸應(yīng)力計算結(jié)果進行加載,計算分析了不同嚙合位置面齒輪傳動的彎曲應(yīng)力分布;討論了各參數(shù)對面齒輪最大彎曲應(yīng)力的影響。 根據(jù)齒輪嚙合原理,推導了面齒輪的齒面方程、避免齒頂變尖與齒根根切的最大外徑和最小內(nèi)徑的計算方法,分析了面齒輪過渡曲面的形成;分析并計算了圓柱齒輪和面齒輪的齒面法曲率及嚙合誘導法曲率,推導了不考慮誤差影響的點接觸正交面齒輪傳動接觸軌跡方程,對接觸點進行了可視化仿真;計算面齒輪嚙合接觸域的大小、方向和接觸力并對接觸域進行仿真,對無安裝誤差時面齒輪傳動的重合度及齒間載荷分配系數(shù)進行了分析;開發(fā)面齒輪幾何特性和傳動嚙合特性分析軟件,討論了不同參數(shù)對各特性的影響。 利用Pro/E建立面齒輪、圓柱齒輪三齒實體模型。根據(jù)上述原理和開發(fā)的軟件的計算結(jié)果,在考慮齒間載荷分布的情況下,利用有限元法對一個嚙合周期內(nèi)面齒輪、圓柱齒輪彎曲應(yīng)力分布進行計算分析。利用ANSYS分析軟件計算不同參數(shù)面齒輪傳動的最大...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 論文選題背景
    1.2 面齒輪傳動的特點與研究現(xiàn)狀
    1.3 齒面接觸特性分析的現(xiàn)狀和發(fā)展
    1.4 本文的研究內(nèi)容
第二章 面齒輪的齒面生成及幾何特性
    2.1 引言
    2.2 面齒輪加工中的坐標系與刀具齒面
        2.2.1 刀具齒面方程
        2.2.2 加工坐標系的建立
    2.3 面齒輪的齒面方程
        2.3.1 刀具齒面與被加工面齒輪接觸處的相對速度
        2.3.2 面齒輪的齒面方程
    2.4 正交面齒輪不產(chǎn)生根切的條件
        2.4.1 基本理論
        2.4.2 面齒輪不發(fā)生根切的最小內(nèi)半徑
    2.5 正交面齒輪齒頂不變尖的條件
    2.6 面齒輪的齒根過渡曲面方程
        2.6.1 無齒頂圓角的刀具齒輪加工情況下
        2.6.2 有齒頂圓角的刀具齒輪加工情況下
第三章 基于赫茲接觸理論的面齒輪齒面接觸域分析
    3.1 引言
    3.2 面齒輪齒面曲率計算
        3.2.1 齒面法曲率的計算方法
        3.2.2 齒面法曲率的計算與討論
        3.2.3 面齒輪點接觸接觸軌跡分析
        3.2.4 面齒輪誘導法曲率計算方法
        3.2.5 面齒輪齒面誘導法曲率的計算與討論
        3.2.6 正交面齒輪傳動的重合度分析
        3.2.7 齒間載荷分配系數(shù) K_Fα的計算
    3.3 基于點接觸赫茲解理論的面齒輪傳動的接觸域計算與仿真
        3.3.1 面齒輪點接觸接觸域大小的確定
        3.3.2 面齒輪點接觸接觸域方向的確定
        3.3.3 面齒輪嚙合域仿真
        3.3.4 面齒輪嚙合域接觸應(yīng)力分布
第四章 面齒輪幾何特性與嚙合特性分析軟件開發(fā)
    4.1 GUI 開發(fā)方法簡介
    4.2 計算系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)
    4.3 正交面齒輪的齒面仿真以及傳動軌跡仿真模塊
    4.4 正交面齒輪齒面的曲率計算模塊
    4.5 正交面齒輪齒面接觸域求解模塊
第五章 面齒輪彎曲應(yīng)力的有限元分析
    5.1 面齒輪傳動模型的建立
        5.1.1 漸開線圓柱齒輪幾何模型的建立
        5.1.2 圓柱齒輪的建模
        5.1.3 正交面齒輪的幾何建模
    5.2 有限元法分析及 ANSYS 軟件結(jié)構(gòu)分析的基本過程
        5.2.1 有限元法分析的基本過程
        5.2.2 ANSYS 結(jié)構(gòu)分析的基本過程
    5.3 基于 ANSYS 軟件的面齒輪傳動嚙合周期內(nèi)彎曲應(yīng)力的分析
        5.3.1 ANSYS 的數(shù)據(jù)接口程序
        5.3.2 面齒輪模型導入及加載
        5.3.3 求解結(jié)果與分析
        5.3.4 圓柱齒輪彎曲應(yīng)力分析
    5.4 不同參數(shù)情況下的最大彎曲應(yīng)力計算與分析
        5.4.1 基于正交實驗法的參數(shù)選擇
        5.4.2 計算結(jié)果與分析
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文的主要工作
    6.2 進一步的研究工作
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文



本文編號：3935446