本文關(guān)鍵詞：濾波減速器彈性嚙合效應(yīng)研究　出處：《重慶大學(xué)》2012年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：本論文研究得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目：新型高性能傳動件及系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)理論與方法（項(xiàng)目編號：50735008）的資助，研究對象為濾波減速器，濾波減速器屬于漸開線少齒差行星齒輪傳動。本文主要以重新認(rèn)知濾波減速器的實(shí)際承載能力，降低由于設(shè)計(jì)所造成的生產(chǎn)制造過程中的材料浪費(fèi)，保證濾波減速器的承載能力得到最大的發(fā)揮，以實(shí)現(xiàn)濾波減速器設(shè)計(jì)的最佳優(yōu)化配比為目，對濾波減速器進(jìn)行多齒彈性嚙合效應(yīng)研究，研究的主要具體內(nèi)容如下： ①為了準(zhǔn)確地求得濾波減速器的嚙合剛度，考慮到所選擇的加工刀具對齒輪齒廓曲線的影響，重新推導(dǎo)出了濾波減速器齒輪在加工過程中的漸開線齒廓曲線以及齒根過渡曲線方程，運(yùn)用MATLAB求解方程得到了濾波減速器的齒廓曲線，通過PROE三維建模軟件建立了濾波減速器齒輪的三維實(shí)體模型，最終帶入ANSYS有限元分析軟件中分析得到了濾波減速器內(nèi)外齒輪的剛度； ②對濾波減速器齒輪理論齒廓間隙進(jìn)行了推導(dǎo)計(jì)算，推導(dǎo)出了濾波減速器齒輪輪齒間的齒廓間隙值與齒對所在位置有直接關(guān)系，即通過所在位置計(jì)算主齒對附近齒對之間的齒廓間隙，并將間隙轉(zhuǎn)換到外齒輪所對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度； ③通過考慮理論齒廓間隙與彈性變形之間的關(guān)系，建立了彈性嚙合效應(yīng)數(shù)學(xué)方程，推導(dǎo)出了在計(jì)入和不計(jì)入基節(jié)偏差的情況下的彈性嚙合效應(yīng)數(shù)學(xué)方程，運(yùn)用MATLAB對上述兩種情況的數(shù)學(xué)方程進(jìn)行求解，得到了在不計(jì)入基節(jié)偏差的情況下濾波減速器的實(shí)際嚙合齒對數(shù)為3對，，并求得了接觸齒對之間的載荷分配比例，而在計(jì)入基節(jié)偏差時(shí)由于制造誤差的隨機(jī)性可能導(dǎo)致嚙合齒對的減少或增加； ④利用ANSYS有限元分析軟件對建立的齒輪實(shí)體模型進(jìn)行加載接觸分析，模擬齒輪加載受力過程，得出了齒輪的應(yīng)力分布圖，證實(shí)了理論所求得的實(shí)際接觸齒對數(shù)及接觸齒對間載荷分配的規(guī)律。將基節(jié)偏差引入到齒輪兩相鄰輪齒間的夾角，進(jìn)行三維建模及有限元接觸分析，同樣模擬齒輪受力加載過程，證實(shí)了在考慮基節(jié)偏差的情況下，可能出現(xiàn)4齒嚙合的狀況。同樣間接驗(yàn)證了在計(jì)入基節(jié)偏差情況下理論計(jì)算的準(zhǔn)確性； ⑤通過對現(xiàn)有彈性嚙合效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的討論，提出了目前兩種方法的不足，考慮到濾波減速器本身所具有的特點(diǎn)，提出了通過加載試驗(yàn)來確定彈性嚙合效應(yīng)的方法，將濾波減速器承受的載荷提高到了原有額定載荷的150%，發(fā)現(xiàn)濾波減速器正常運(yùn)轉(zhuǎn)，按不引入彈性嚙合效應(yīng)理論系數(shù)進(jìn)行彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算，發(fā)現(xiàn)齒根的彎曲應(yīng)力已超過許用應(yīng)力，因此證明了彈性嚙合效應(yīng)地存在及彈性嚙合效應(yīng)可提高濾波減速器承載能力這一觀點(diǎn)。
[Abstract]:This paper studies the reliability design theory and method of the new high - performance transmission parts and the system ( project number : 50735008 ) . The research object is a filter speed reducer . The research object is a filter speed reducer . ( 1 ) In order to obtain the meshing stiffness of the reducer accurately , the involute tooth profile curve and root transition curve equation of the gear in the machining process are deduced . The tooth profile curve of the gear reducer is obtained by using the MATLAB solution equation . The three - dimensional solid model of the gear of the filter reducer is established through the PROE three - dimensional modeling software , and finally the ANSYS finite element analysis software is brought into the ANSYS finite element analysis software to analyze the rigidity of the internal and external gears of the filter speed reducer ; 2 ) the gear theory tooth profile gap of the filter reducer is deduced and calculated , and the tooth profile gap value between the gear teeth of the filter reducer and the position of the tooth pair is deduced , namely , the tooth profile gap between the main tooth pair and the nearby tooth pair is calculated by the position , and the clearance is converted to the rotation angle corresponding to the external gear ; ( 3 ) By taking into account the relation between the theoretical tooth profile gap and the elastic deformation , the mathematical equation of elastic meshing effect is established , and the mathematical equation of elastic meshing effect is deduced . The mathematical equation of the two cases is solved by MATLAB , and the load distribution proportion between the pair of contact teeth is obtained . In this paper , the stress distribution of gear is simulated by using ANSYS finite element analysis software to load contact analysis of gear entity model . Through the discussion on the existing elastic meshing effect experiments , the shortcomings of the two methods are put forward , and the method for determining the elastic meshing effect by the loading test is put forward , and the load borne by the filter reducer is improved to 150 percent of the original rated load , taking into account the characteristics of the filter speed reducer itself , It is found that the bending stress of the tooth root exceeds the allowable stress when the filter speed reducer is normally operated , and the bending stress of the tooth root is found to exceed the allowable stress . Therefore , it is proved that the existence of the elastic meshing effect and the elastic meshing effect can improve the bearing capacity of the filter reducer .

【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH132.46

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1432794