本文關(guān)鍵詞：雙圓弧弧齒錐齒輪傳動的接觸分析研究

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【摘要】：雙圓弧弧齒錐齒輪作為一種新型的弧齒錐齒輪傳動方式,無論在齒線方向以及齒高方向均為凸、凹齒廓相嚙合,與傳統(tǒng)弧齒錐齒輪相比,采用雙圓弧齒廓的弧齒錐齒輪具有綜合承載能力強(qiáng),重合度高,使用壽命長,傳動效率高等優(yōu)點(diǎn),這已被近年的試驗(yàn)研究所證實(shí)。由于雙圓弧弧齒錐齒輪齒面幾何復(fù)雜,目前研究者較少且不深入,限制了其應(yīng)用推廣。本文基于微分幾何與齒輪嚙合原理,結(jié)合格里森制弧齒錐齒輪的加工原理,以雙圓弧基本齒廓為基礎(chǔ),對雙圓弧弧齒錐齒輪進(jìn)行了切齒嚙合分析,通過理論分析得到了切齒嚙合中的產(chǎn)形輪齒面方程、嚙合方程以及雙圓弧弧齒錐齒輪齒面方程。在切齒嚙合分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)簡單雙面切削法加工原理,對實(shí)際加工參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,得到了雙圓弧弧齒錐齒輪粗加工和精加工過程中的刀位、刀位角等參數(shù),并依此制定雙圓弧弧齒錐齒輪實(shí)際加工計(jì)算卡。利用三維建模軟件UG的表達(dá)式功能,參考空間曲面原理,編寫生成雙圓弧弧齒錐齒輪齒面的一系列曲線的數(shù)學(xué)方程,通過表達(dá)式功能繪制出雙圓弧會吹錐齒輪齒面的曲線網(wǎng)格模型,進(jìn)而生成雙圓弧弧齒錐齒輪齒面的實(shí)際齒面模型。在已知參數(shù)的基礎(chǔ)上,編制雙圓弧弧齒錐齒輪齒坯實(shí)體的參數(shù)表達(dá)式,形成齒坯實(shí)體。通過布爾運(yùn)算,切制出完整的雙圓弧弧齒錐齒輪齒形�；诙囿w動力學(xué)原理,在動力學(xué)仿真軟件ADAMS中建立雙圓弧弧齒錐齒輪的虛擬樣機(jī)的裝配模型,設(shè)定好已知參數(shù),對其動態(tài)嚙合過程中的主、從動齒輪的角速度、嚙合力變化規(guī)律作了分析。通過仿真分析驗(yàn)證了參數(shù)化建模的合理性。最后,分別取主、從動齒輪的三對齒進(jìn)行嚙合裝配,通過UG與ANSYS workbench模塊的連接接口,將主、從動齒輪三對齒裝配模型導(dǎo)入到workbench中,設(shè)置齒輪副約束和已知參數(shù),對其瞬時(shí)嚙合狀態(tài)進(jìn)行靜力學(xué)仿真,對其嚙合狀態(tài)下主、從動齒輪的大變形、等效應(yīng)力、接觸應(yīng)力等作了分析。
【關(guān)鍵詞】：雙圓弧弧齒錐齒輪 嚙合分析 參數(shù)化建模 動力學(xué)仿真 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 學(xué)位論文的主要創(chuàng)新點(diǎn)3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.2 雙圓弧弧齒錐齒輪傳動綜述10-15
• 1.2.1 雙圓弧弧齒錐齒輪傳動的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 雙圓弧齒輪接觸問題的計(jì)算方法12-15
• 1.3 研究內(nèi)容和方法15-17
• 第二章 切齒嚙合分析17-29
• 2.1 圓弧齒輪傳動的嚙合理論17
• 2.2 共軛齒面的形成17-19
• 2.3 雙圓弧弧齒錐齒輪加工原理19-20
• 2.4 弧齒錐齒輪20-21
• 2.5 雙圓弧基本齒廓及其坐標(biāo)表達(dá)21-23
• 2.6 產(chǎn)形輪齒面方程及其切齒嚙合過程23-28
• 2.6.1 坐標(biāo)系選擇23-25
• 2.6.2 產(chǎn)形輪齒面方程及瞬時(shí)接觸線方程25-27
• 2.6.3 雙圓弧弧齒錐齒輪的實(shí)際齒面方程27-28
• 2.7 本章小結(jié)28-29
• 第三章 雙圓弧弧齒錐齒輪的參數(shù)化建模29-51
• 3.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)29-30
• 3.1.1 UG NX8.0的常用模塊29
• 3.1.2 UG NX8.0空間曲線的構(gòu)造方法29-30
• 3.2 空間曲線、空間曲面的繪制30-32
• 3.2.1 空間曲線的繪制30-31
• 3.2.2 空間曲面的繪制31-32
• 3.3 雙圓弧弧齒錐齒輪的三維參數(shù)化建模32-49
• 3.3.1 參數(shù)曲線的確定32-33
• 3.3.2 雙圓弧齒輪基本齒廓參數(shù)33-34
• 3.3.3 雙圓弧弧齒錐齒輪齒輪副幾何參數(shù)計(jì)算34-37
• 3.3.4 機(jī)床調(diào)整參數(shù)37-41
• 3.3.4.1 加工方法選擇37-38
• 3.3.4.2 機(jī)床調(diào)整參數(shù)38-41
• 3.3.5 刀盤切削刀具基本齒廓成型41-42
• 3.3.6 產(chǎn)形輪齒面成型42-43
• 3.3.7 雙圓弧弧齒錐齒輪實(shí)際齒面的繪制43-45
• 3.3.8 雙圓弧弧齒錐齒輪齒坯的參數(shù)化繪制45-46
• 3.3.9 雙圓弧弧齒錐齒輪實(shí)體成型46-47
• 3.3.10 雙圓弧弧齒錐齒輪齒輪副的裝配47-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 第四章 雙圓弧弧齒錐齒輪重合度及接觸仿真51-65
• 4.1 雙圓弧弧齒錐齒輪重合度51-54
• 4.1.1 概述51
• 4.1.2 雙圓弧弧齒錐齒輪重合度計(jì)算51-54
• 4.2 雙圓弧弧齒錐齒輪動態(tài)接觸仿真54-58
• 4.2.1 ADAMS的介紹54
• 4.2.2 雙圓弧弧齒錐齒輪虛擬樣機(jī)的建立54-55
• 4.2.3 基于ADAMS軟件的接觸碰撞算法55-56
• 4.2.4 基于ADAMS的雙圓弧弧齒錐齒輪動力學(xué)仿真及結(jié)果分析56-58
• 4.3 雙圓弧弧齒錐齒輪傳動的接觸有限元分析58-63
• 4.3.1 有限元方法基本介紹58-60
• 4.3.2 建立雙圓弧弧齒錐齒輪有限元模型60-62
• 4.3.3 求解及有限元結(jié)果后處理62-63
• 4.4 本章小結(jié)63-65
• 第五章 結(jié)論與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 發(fā)表論文和參加科研情況71-73
• 致謝73

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