正交面齒輪傳動(dòng)幾何計(jì)算及強(qiáng)度分析
本文關(guān)鍵詞:正交面齒輪傳動(dòng)幾何計(jì)算及強(qiáng)度分析
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【摘要】:面齒輪是一種新的齒輪傳動(dòng)方式。因運(yùn)動(dòng)噪聲小、質(zhì)量輕、傳動(dòng)平穩(wěn)和多齒嚙合的諸多特點(diǎn),在現(xiàn)代航空工業(yè)上得到越來越多的重視。正交面齒輪傳動(dòng)在國外研究較早,技術(shù)、理論較為成熟,并且,在直升機(jī)主減速系統(tǒng)中已有實(shí)際應(yīng)用。國內(nèi)對面齒輪的研究,目前正在快速發(fā)展階段。對正交面齒輪傳動(dòng)的理論研究,及其在實(shí)際工程中的應(yīng)用,對我國齒輪制造及航空傳動(dòng)領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的意義。幾何尺寸計(jì)算是正交面齒輪實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用的基礎(chǔ)。定義了正交面齒輪的分度圓、分度面等幾何計(jì)算基準(zhǔn)。通過對正交面齒輪截面齒廓形狀的分析,得出正交面齒輪齒形變化特點(diǎn)。分析了正交面齒輪根切和變尖的原因,推導(dǎo)了正交面齒輪內(nèi)、外半徑計(jì)算公式。然后,建立了完整的正交面齒輪傳動(dòng)幾何尺寸計(jì)算體系。分析了正交面齒輪點(diǎn)接觸傳動(dòng)形成的原因;研究了正交面齒輪傳動(dòng)時(shí)的接觸線、接觸跡線;推導(dǎo)了接觸點(diǎn)的齒面誘導(dǎo)法曲率;并運(yùn)用赫茲理論,計(jì)算了正交面齒輪點(diǎn)接觸時(shí)的橢圓長、短軸和接觸應(yīng)力值,用有限元軟件對理論計(jì)算驗(yàn)證。然后,分析了正交面齒輪單齒加載時(shí)的彎曲應(yīng)力,得出彎曲應(yīng)力變化規(guī)律。根據(jù)正交面齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn),提出了正交面齒輪傳動(dòng)一級和二級可能的30種傳動(dòng)方案,分析比較了各種傳動(dòng)方案的優(yōu)缺點(diǎn)。分別設(shè)計(jì)了正交面齒輪傳動(dòng)的一級和二級減速器,并研究了柱桶式和腹板式結(jié)構(gòu)的正交面齒輪的剛度特性。最后,運(yùn)用Workbench,分別對一級和二級正交面齒輪減速器箱體進(jìn)行靜力學(xué)和模態(tài)分析,獲得減速器箱體結(jié)構(gòu)變形的特點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】:正交面齒輪 幾何計(jì)算 強(qiáng)度分析 面齒輪減速器
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(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】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 緒論8-13
- 1.1 課題研究的背景與意義8
- 1.2 國內(nèi)外發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀8-11
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀8-9
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.3 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述的簡析10-11
- 1.3 本課題的主要研究內(nèi)容11-13
- 第2章 正交面齒輪幾何尺寸計(jì)算13-43
- 2.1 引言13
- 2.2 正交面齒輪的齒面數(shù)學(xué)模型13-17
- 2.3 正交面齒輪幾何尺寸計(jì)算基準(zhǔn)17-20
- 2.4 正交面齒輪齒面的幾何特性20-30
- 2.4.1 正交面齒輪的軸截面齒廓21-24
- 2.4.2 正交面齒輪的圓柱截面齒廓24-25
- 2.4.3 正交面齒輪的弦截面齒廓25-28
- 2.4.4 正交面齒輪的輪齒根切28-29
- 2.4.5 正交面齒輪的輪齒變尖29-30
- 2.5 正交面齒輪的幾何尺寸30-38
- 2.5.1 正交面齒輪的基本參數(shù)30-31
- 2.5.2 正交面齒輪的幾何尺寸計(jì)算31-38
- 2.6 正交面齒輪傳動(dòng)的幾何計(jì)算38-40
- 2.6.1 正交面齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件38-39
- 2.6.2 正交面齒輪傳動(dòng)的重合度39-40
- 2.7 正交面齒輪的三維模型建立40-42
- 2.8 本章小結(jié)42-43
- 第3章 正交面齒輪傳動(dòng)接觸應(yīng)力及彎曲應(yīng)力分析43-68
- 3.1 引言43
- 3.2 正交面齒輪傳動(dòng)齒面接觸特性43-45
- 3.3 正交面齒輪傳動(dòng)齒面接觸跡線45-48
- 3.4 正交面齒輪傳動(dòng)誘導(dǎo)法曲率計(jì)算48-54
- 3.4.1 曲面主曲率的計(jì)算原理49
- 3.4.2 接觸齒面的主曲率計(jì)算49-51
- 3.4.3 接觸齒面的誘導(dǎo)法曲率計(jì)算51-54
- 3.5 正交面齒輪傳動(dòng)接觸應(yīng)力分析54-57
- 3.5.1 接觸橢圓區(qū)域分析54-56
- 3.5.2 赫茲接觸理論計(jì)算實(shí)例56-57
- 3.6 正交面齒輪傳動(dòng)接觸應(yīng)力的有限元分析57-61
- 3.6.1 Workbench接觸分析簡介57
- 3.6.2 正交面齒輪Workbench接觸分析57-60
- 3.6.3 接觸應(yīng)力有限元計(jì)算結(jié)果分析60-61
- 3.7 正交面齒輪傳動(dòng)彎曲應(yīng)力分析61-67
- 3.7.1 分析模型的建立61-62
- 3.7.2 正交面齒輪Workbench彎曲應(yīng)力計(jì)算62-67
- 3.8 本章小結(jié)67-68
- 第4章 正交面齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)68-89
- 4.1 引言68
- 4.2 正交面齒輪傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)與分析68-80
- 4.2.1 正交面齒輪一級傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)與分析68-75
- 4.2.2 正交面齒輪二級傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)與分析75-80
- 4.3 正交面齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)實(shí)例80-88
- 4.3.1 正交面齒輪減速器主要尺寸確定80-81
- 4.3.2 正交面齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析81-83
- 4.3.3 正交面齒輪傳動(dòng)減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)83-85
- 4.3.4 正交面齒輪減速器箱體有限元分析85-88
- 4.4 本章小結(jié)88-89
- 結(jié)論89-90
- 參考文獻(xiàn)90-95
- 致謝95
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4 韋賢s
本文編號:700815
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