【摘要】：面齒輪傳動(dòng)是一種新型的齒輪傳動(dòng),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分流效果好、重量輕等優(yōu)點(diǎn),在直升機(jī)減速系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景。本文根據(jù)面齒輪傳動(dòng)的工作特點(diǎn),以設(shè)計(jì)出高承載和長(zhǎng)壽命面齒輪為目的,對(duì)面齒輪接觸力學(xué)及動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下： 面齒輪齒面設(shè)計(jì)與幾何建模。根據(jù)面齒輪加工及嚙合原理,推導(dǎo)了面齒輪齒面方程和過(guò)渡曲面方程,求解了面齒輪不發(fā)生根切和齒頂變尖的最小內(nèi)半徑和最大外半徑。研究點(diǎn)接觸面齒輪傳動(dòng)的原理,并分析了此時(shí)齒面嚙合線的生成方法。根據(jù)小齒輪和面齒輪齒面方程,建立了小齒輪和面齒輪的幾何模型。 面齒輪傳動(dòng)加載接觸分析。根據(jù)面齒輪嚙合理論,推導(dǎo)齒面嚙合軌跡方程,求解了面齒輪齒面嚙合點(diǎn)坐標(biāo)。計(jì)算齒面嚙合點(diǎn)處小齒輪和面齒輪的曲率,由赫茲理論計(jì)算齒面嚙合點(diǎn)的接觸應(yīng)力,得出了面齒輪齒面接觸應(yīng)力的分布規(guī)律。對(duì)于磨削面齒輪齒面,計(jì)算三種磨齒精度等級(jí)時(shí)齒面的接觸應(yīng)力,得出了表面粗糙度對(duì)齒面接觸應(yīng)力的影響。 面齒輪傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)特性分析。建立面齒輪傳動(dòng)的有限元分析模型,對(duì)不同壓力角和小齒輪齒數(shù)時(shí)面齒輪傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行仿真,得出壓力角和小齒輪齒數(shù)對(duì)面齒輪傳動(dòng)嚙合性能的影響。對(duì)不同轉(zhuǎn)速時(shí)的面齒輪傳動(dòng)進(jìn)行仿真,對(duì)比三種轉(zhuǎn)速下小齒輪和面齒輪的振動(dòng)特性,并分析了轉(zhuǎn)速對(duì)小齒輪和面齒輪振動(dòng)特性的影響。 面齒輪傳動(dòng)嚙合實(shí)驗(yàn)研究。制造實(shí)驗(yàn)所需面齒輪,在面齒輪檢查機(jī)上對(duì)三種小齒輪齒數(shù)時(shí)的傳動(dòng)誤差進(jìn)行了測(cè)試；開(kāi)展了三種轉(zhuǎn)速時(shí)面齒輪傳動(dòng)振動(dòng)測(cè)試,得到了小齒輪和面齒輪的加速度時(shí)域圖和頻譜,驗(yàn)證了理論分析結(jié)果。
[Abstract]:Surface gear transmission is a new type of gear transmission with the advantages of simple structure, good shunt effect and light weight. It has a broad application prospect in helicopter deceleration system. According to the working characteristics of face gear transmission, the contact mechanics and dynamic characteristics of face gear are studied in order to design high bearing and long life surface gear. The main contents are as follows: surface gear tooth surface design and geometric modeling. According to the principle of surface gear machining and meshing, the tooth surface equation and transition surface equation of surface gear are derived, and the minimum inner radius and maximum outer radius of surface gear without root cutting and tooth top sharpening are solved. The principle of point contact gear transmission is studied, and the generating method of tooth surface meshing line is analyzed. According to the tooth surface equation of pinion and face gear, the geometric model of pinion and face gear is established. Load contact analysis of surface gear transmission. According to the theory of surface gear meshing, the equation of tooth surface engagement locus is derived, and the coordinates of tooth surface meshing point are solved. The curvature of the pinion gear and the surface gear at the tooth surface meshing point is calculated, and the contact stress of the tooth surface meshing point is calculated by Hertz theory, and the distribution of the contact stress on the tooth surface of the face gear is obtained. For grinding surface of gear tooth surface, the contact stress of tooth surface is calculated with three grinding precision grades, and the influence of surface roughness on tooth surface contact stress is obtained. Analysis of dynamic characteristics of face gear transmission. The finite element analysis model of face gear transmission is established, and the dynamic characteristics of plane gear transmission with different pressure angle and number of pinion teeth are simulated, and the influence of pressure angle and number of pinion teeth on meshing performance of face gear transmission is obtained. The vibration characteristics of pinion and face gears are compared at different speeds and the effects of rotational speed on the vibration characteristics of pinion and face gears are analyzed. Experimental study on meshing of face gear transmission. The transmission errors of three kinds of pinion gears are tested on the face gear inspection machine, and the vibration test of three kinds of pinion gears is carried out, and the acceleration time domain diagram and frequency spectrum of pinion gear and face gear are obtained. The theoretical analysis results are verified.
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH132.41

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本文編號(hào)：2194998