發(fā)布時(shí)間：2020-05-13 22:58

【摘要】：齒輪是制造裝備業(yè)和國(guó)防工業(yè)中極其重要的關(guān)鍵基礎(chǔ)件，被認(rèn)為是工業(yè)的象征。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)齒輪傳動(dòng)的性能如承載能力、效率、可靠性、精度等提出了越來(lái)越高的要求。開展齒輪嚙合原理的研究，是提高齒輪傳動(dòng)性能的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。 線面嚙合理論是基于齒輪嚙合原理提出的一種新的嚙合理論，其基本描述是在滿足一定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一個(gè)配對(duì)齒面上選定一條光滑曲線，以該曲線為脊線構(gòu)建出全新的嚙合管齒面，從而形成新的齒廓形式與另一齒面嚙合。線面嚙合具有點(diǎn)接觸特性，通過(guò)構(gòu)建合適的線面嚙合副，可實(shí)現(xiàn)近似純滾動(dòng)嚙合，齒面滑動(dòng)率小，傳動(dòng)效率高等特點(diǎn)。系統(tǒng)深入地開展關(guān)于線面嚙合理論和設(shè)計(jì)方法、制造關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)驗(yàn)研究，奠定其工程應(yīng)用的基礎(chǔ)，具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。 本文的主要內(nèi)容如下： ⑴給出了曲線與曲面嚙合的概念，提出線面嚙合的產(chǎn)生方法，建立相應(yīng)的幾何學(xué)理論；提出以適當(dāng)半徑的球體沿嚙合曲線的指定等距線包絡(luò)出管狀曲面的齒面構(gòu)建新方法，推導(dǎo)嚙合管狀面方程、接觸曲線方程等；給出了嚙合曲線選取的條件以及線面嚙合副參數(shù)的選取方法。 ⑵給出了線面嚙合擺線針輪行星傳動(dòng)的定義，嚙合副的產(chǎn)生方法，建立相應(yīng)的幾何學(xué)理論；給出線面嚙合擺線針輪行星傳動(dòng)嚙合副齒廓統(tǒng)一方程，包括嚙合曲面齒廓方程、嚙合方程、新齒廓曲面方程、實(shí)際嚙合的共軛接觸線方程等；給出了線面嚙合擺線針輪行星傳動(dòng)嚙合副的設(shè)計(jì)實(shí)例；分析了線面嚙合擺線針輪行星傳動(dòng)嚙合副的參數(shù)選擇條件和嚙合特性。 ⑶給出了線面嚙合漸開線少齒差行星傳動(dòng)的定義，嚙合副的產(chǎn)生方法，建立相應(yīng)的幾何學(xué)理論；給出線面嚙合漸開線少齒差行星傳動(dòng)嚙合副齒廓統(tǒng)一方程，包括嚙合曲面齒廓方程、嚙合方程、新齒廓曲面方程、實(shí)際嚙合的共軛接觸線方程等；給出了線面嚙合漸開線少齒差行星傳動(dòng)嚙合副的設(shè)計(jì)實(shí)例；分析了線面嚙合漸開線少齒差行星傳動(dòng)嚙合副的參數(shù)選擇條件和嚙合特性。 ⑷推導(dǎo)出利用嚙合副齒廓共軛接觸曲線方程計(jì)算滑動(dòng)率的通式，該方法對(duì)任意嚙合齒輪副均適用。運(yùn)用擺線針輪行星傳動(dòng)和漸開線少齒差面面共軛嚙合副的共軛齒廓方程，推導(dǎo)其滑動(dòng)率計(jì)算公式，并運(yùn)用Mathematica計(jì)算和繪圖功能，得到其滑動(dòng)率曲線圖。推導(dǎo)出線面嚙合擺線行星傳動(dòng)和線面嚙合漸開線少齒差行星傳動(dòng)嚙合副的滑動(dòng)率計(jì)算公式，得到其滑動(dòng)率曲線。與面面嚙合副相比，線面嚙合副滑動(dòng)率大為減小，由此表明線面嚙合副其嚙合過(guò)程為近似純滾動(dòng)，可以提高傳動(dòng)效率。 ⑸建立了線面嚙合擺線行星傳動(dòng)嚙合副和線面嚙合漸開線少齒差行星傳動(dòng)嚙合副接觸有限元分析模型，利用ANSYS求解器進(jìn)行求解，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，揭示線面嚙合副點(diǎn)接觸特性。 ⑹提出了一種加工線面嚙合擺線行星傳動(dòng)嚙合管齒廓的“成形包絡(luò)數(shù)控磨削”加工方法，研制了線面嚙合擺線行星傳動(dòng)減速機(jī)樣機(jī)，完成了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建，開展了線面嚙合擺線行星傳動(dòng)樣機(jī)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，線面嚙合副可顯著提高傳動(dòng)效率。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH132.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2662676