本文關鍵詞：漸開線蝸桿機構(gòu)的參數(shù)化設計及動態(tài)接觸特性研究　出處：《合肥工業(yè)大學》2012年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：漸開線蝸桿傳動具有承載能力強、運動平穩(wěn)、傳動效率高、壽命長等優(yōu)點，廣泛用于國防與民用工業(yè)領域。漸開線蝸桿機構(gòu)的疲勞磨損與接觸性能的好壞嚴重影響整機的工作性能。本文從漸開線蝸桿傳動的嚙合原理、接觸動力學理論及實際工況等方面對該機構(gòu)的參數(shù)化設計、材料的摩擦磨損及動態(tài)接觸特性進行了研究。主要工作概括如下： （1）根據(jù)空間嚙合理論，推導了蝸輪蝸桿的齒面方程及接觸線方程。以蝸輪齒面方程建立數(shù)學模型，利用Matlab軟件計算了蝸輪齒面上一系列的插值點，在CATIA逆向工程模塊中，通過這些點的云圖擬合得到蝸輪齒面，建立了漸開線蝸輪的精確幾何模型。將該模型與蝸桿進行裝配，不會發(fā)生干涉，，適用于蝸桿機構(gòu)的動力學仿真及有限元分析。該建模方法為其他復雜機構(gòu)及曲面的精確建模提供了參考。 （2）以漸開線蝸桿為對象，按照定義參數(shù)變量—創(chuàng)建幾何圖形集—生成實體特征的骨架建模方法，在CATIA平臺上實現(xiàn)了漸開線蝸桿的參數(shù)化二次開發(fā)，通過界面輸入蝸桿的基本參數(shù)，由程序?qū)?shù)計算、圖形繪制、布爾操作等處理生成蝸桿的參數(shù)化幾何模型。為蝸桿機構(gòu)的運動仿真、數(shù)控加工、有限元分析提供了方便，也為其他零部件的參數(shù)化二次開發(fā)提供了指導。 （3）針對蝸桿傳動的疲勞磨損失效，在相同條件下，對三組蝸桿副材料進行了摩擦磨損實驗，研究這幾組材料之間的摩擦系數(shù)、磨損量及磨損形式。通過實驗對比：ZQSn10-1—42CrMo（氮化）之間的摩擦系數(shù)及磨損量均最��；摩擦系數(shù)大小與磨損量之間沒有必然的聯(lián)系，材料之間的摩擦系數(shù)大，其磨損量未必大；通過對磨損表面形貌的觀察，磨損的主要形式為磨料磨損。選擇性能最優(yōu)的一組材料對蝸桿副進行動態(tài)接觸分析。 （4）介紹了一種接觸動力學的有限元分析方法。在HyperMesh中建立一對精確漸開線蝸桿機構(gòu)的有限元模型，以ANSYS/LS-DYNA為求解器，在最大轉(zhuǎn)速/輸出扭矩下，分析該蝸桿副在蝸輪轉(zhuǎn)動一個齒過程中齒面接觸應力、齒面變形及嚙合運動規(guī)律。結(jié)果表明：齒面應力隨嚙合齒數(shù)增加逐漸減小；通過Mises準則校核，蝸桿副在該工況下的變形為彈性變形；在嚙合的各個時刻，蝸輪與蝸桿的最大應力比較接近，而最大應變總是發(fā)生在蝸輪上。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH132.44

【參考文獻】

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本文編號：1352876