螺旋漸開線齒輪嚙合原理和設計研究
本文關鍵詞:螺旋漸開線齒輪嚙合原理和設計研究 出處:《南京航空航天大學》2012年碩士論文 論文類型:學位論文
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【摘要】:螺旋漸開線齒輪是一種新型齒輪,以螺旋漸開線的點嚙合實現(xiàn)傳動,可用于相交軸傳動,,本文以螺旋漸開線齒輪為研究對象,對其嚙合原理和設計展開研究。 介紹了螺旋漸開線的形成及其參數(shù)方程,給出了相互嚙合的一對螺旋漸開線的方程;采用運動學法,證明了螺旋漸開線的共軛特性。 從產(chǎn)形齒條包絡生成齒輪的角度出發(fā),運用齒輪嚙合原理,由產(chǎn)形齒條齒廓方程,推導出螺旋漸開線齒輪的齒面方程。采用MATLAB編程生成螺旋漸開線齒輪的齒面,根據(jù)產(chǎn)形分析獲得的齒面上點的三維坐標值,在PRO/E中建立齒輪的精確三維模型。 利用推導出的螺旋漸開線齒輪的齒面方程,建立了垂直相交軸螺旋漸開線齒輪傳動的齒面接觸數(shù)學模型,通過MATLAB軟件編程分析了齒面接觸情況,獲得了齒面的接觸點運動軌跡。 基于虛擬樣機技術,采用PRO/E和虛擬樣機仿真軟件ADAMS建立了垂直相交軸螺旋漸開線齒輪傳動的虛擬樣機模型,獲得了齒輪的轉速特性曲線,驗證了螺旋漸開線齒輪可實現(xiàn)定傳動比傳動。 基于有限元理論,采用有限元軟件ANSYS,建立垂直相交軸螺旋漸開線齒輪傳動的加載接觸有限元模型,分析了齒面的接觸應力和齒根彎曲應力,為該齒輪的傳動設計提供了理論依據(jù)。
[Abstract]:The helical involute gear is a new type of gear, which can be used to drive the intersecting shaft by the point meshing of the helical involute. In this paper, the meshing principle and design of the helical involute gear are studied. The formation of spiral involute and its parameter equation are introduced, the equations of a pair of helical involutes meshing with each other are given, and the conjugate characteristics of spiral involute are proved by using kinematics method. From the angle of generating gear from the envelope of producing rack, the gear profile equation is derived from the gear meshing principle. The tooth surface equation of the helical involute gear is derived, and the tooth surface of the spiral involute gear is generated by MATLAB programming, and the 3D coordinate value of the point on the tooth surface is obtained according to the form analysis. The accurate three-dimensional model of gear is established in PRO/E. Based on the tooth surface equation of spiral involute gear, the tooth surface contact mathematical model of vertical intersecting spiral involute gear transmission is established, and the tooth surface contact is analyzed by MATLAB software. The movement track of the contact point on the tooth surface is obtained. Based on virtual prototyping technology, the virtual prototype model of vertical intersecting helical involute gear transmission is established by using PRO/E and virtual prototype simulation software ADAMS, and the speed characteristic curve of gear is obtained. It is verified that the helical involute gear can realize the constant transmission ratio. Based on finite element theory and finite element software ANSYS, the contact finite element model of vertical intersecting helical involute gear transmission is established, and the contact stress and root bending stress of tooth surface are analyzed. It provides a theoretical basis for the transmission design of the gear.
【學位授予單位】:南京航空航天大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:TH132.413
【參考文獻】
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本文編號:1360499
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