【摘要】：斜航式法向圓弧螺旋錐齒輪傳動是貝特朗曲面原理指導(dǎo)下的一類典型工程實現(xiàn),可望為中大型錐齒輪傳動提供一種新技術(shù)原型。由于這類齒輪尚處于理論研究階段,所以它的強(qiáng)度等特性是人們普遍關(guān)注的問題。但是,該新型齒輪應(yīng)力分布為空間應(yīng)力狀態(tài),強(qiáng)度問題十分復(fù)雜,無法用現(xiàn)有的強(qiáng)度計算關(guān)公式解決。另外,其接觸強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同等條件下的漸開線齒輪,一般可不作校核。因此,本文采用三維有限元法重點(diǎn)分析了該齒輪的彎曲強(qiáng)度。 根據(jù)貝特朗曲面應(yīng)用于法向圓弧錐齒輪傳動的原理推導(dǎo)出實際齒向線和齒形線的數(shù)學(xué)方程,并通過模擬實際加工的方法,解決了齒根圓弧和根錐面難以相切的難點(diǎn)�；跀�(shù)學(xué)方程,利用ANSYS的APDL語言和實體造型功能建立齒輪的實體模型。從計算機(jī)容量和載荷特性等問題出發(fā),簡化實體模型并局部細(xì)化網(wǎng)格得到有限元模型。進(jìn)而對邊界施加固定全約束。 根據(jù)貝特朗曲面的特性,利用標(biāo)架方法計算凸凹齒面在嚙合點(diǎn)處的主曲率。利用赫茲理論分析得到接觸域為橢圓形,橢圓中心位于嚙合點(diǎn),載荷在接觸域上呈半橢球規(guī)律分布。 根據(jù)有限元的計算結(jié)果,分析了凸、凹齒輪齒根應(yīng)力的變化規(guī)律。對于凸、凹齒輪,齒根應(yīng)力沿齒向從大端到小端逐漸增大,小端齒根應(yīng)力最大。對于同一嚙合點(diǎn),凹齒輪齒根應(yīng)力大于凸齒輪的齒根應(yīng)力。并對得到的齒根應(yīng)力的產(chǎn)生原因做了進(jìn)一步探討。 綜上所述,本論文的意義與價值在于:應(yīng)用有限元所提供的平臺,對新型齒輪進(jìn)行三維有限元的應(yīng)力分析,得到該齒輪副在實際載荷下各部分應(yīng)力變化規(guī)律,從工程角度回答了斜航式法向圓弧螺旋錐齒輪的強(qiáng)度特性等問題,為其技術(shù)實現(xiàn)提供重要依據(jù)。
【圖文】：

兩、盡為左右廓面實際齒向線的實際螺旋角;入、凡為左右廓面實際齒向線對應(yīng)的初始相位角。如圖2一3所示，，由上述方法得到的左右廓面分別對應(yīng)兩條不同的實際齒向線。.242.3齒形設(shè)計法向圓弧螺旋錐齒輪的廓面由實際齒向線及其法截面內(nèi)的圓弧齒形構(gòu)成，它仍然可//}、\R{，，R羅R羅，R羅R圖2一3冕齒輪齒向線Fig.2一3Gearalignmentlineoftheerowngear一22-

a點(diǎn)矢徑:oa=00。+Rgn。(3一18)a點(diǎn)的軌跡，即是終止點(diǎn)的軌跡。圖3一5所示，凸齒輪實際齒向線上右齒向線的標(biāo)架及其對應(yīng)的左齒廓圓弧。圖3一5齒向線及法面標(biāo)架Fig.3一5Gearalignmentlineandnormaleoordinate3..23齒輪廓面的生成令又和0變化，根據(jù)3.2.1和3..22的結(jié)果利用ANSYS的”DL語言編寫齒輪齒廓、齒形關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)和輪廓曲線的自動生成程序，其中齒輪關(guān)鍵參數(shù)都以變量定義，將此命令流保存成文本文件。通過輸入窗口將文本文件導(dǎo)入，就可得到齒輪的三維齒形齒向線條模型，如圖3一6所示。將公式(3一18)中得到的終止點(diǎn)生成樣條曲線，令其繞z軸回轉(zhuǎn)即可得到齒根回轉(zhuǎn)面。根據(jù)圖-36中生成的齒向方向的貝特朗曲線，通過有限元軟件中的。ki耐ng擬和曲線得到齒條表面。然后通過交互操作對得到的線條進(jìn)行正向的CAD建模。根據(jù)基本參數(shù)建立齒輪上下端面關(guān)鍵點(diǎn)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TH132.41

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 魏子良;對數(shù)螺旋錐齒輪曲線與曲面的特性研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2011年

2 張臘明;立式螺旋卸料沉降離心機(jī)的研制[D];大連理工大學(xué);2008年

3 魏子良;對數(shù)螺旋錐齒輪曲線與曲面的特性研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2011年

本文編號：2629406