【摘要】： 非圓齒輪傳動包括非圓柱齒輪傳動和非圓錐齒輪傳動,是齒輪傳動的一個重要分支,具有結(jié)構(gòu)緊湊、動平衡好等優(yōu)點,可以用于汽車、工程機(jī)械、船舶、機(jī)床、航空航天等領(lǐng)域。 本文采用齒輪傳動技術(shù)及靜力學(xué)基本原理,對非圓齒輪傳動基本理論及設(shè)計方法進(jìn)行了研究,分析了非圓齒輪運動學(xué)的參數(shù)影響規(guī)律,獲得了運動學(xué)特性,建立了非圓齒輪靜力學(xué)模型,推導(dǎo)了靜力學(xué)參數(shù)計算公式,討論了非圓齒輪靜力學(xué)的參數(shù)影響規(guī)律,與圓柱齒輪進(jìn)行了對比分析,獲得了靜力學(xué)特性;根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)原理及Hertz彈性碰撞理論,采用虛擬仿真技術(shù),建立了非圓齒輪傳動的虛擬實驗?zāi)Ｐ?確定了虛擬模型中參數(shù)的選擇方法,進(jìn)行了虛擬實驗仿真,與靜力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了對比分析,驗證了動力學(xué)虛擬仿真實驗的正確性,討論了動力學(xué)的參數(shù)影響規(guī)律,與圓柱齒輪進(jìn)行了對比分析,獲得了動力學(xué)特性;根據(jù)彈性力學(xué)理論,采用有限元方法,建立了非圓齒輪有限元模型,進(jìn)行了有限元模態(tài)分析,討論了固有頻率、模態(tài)振型及規(guī)律,與當(dāng)量圓柱齒輪進(jìn)行了對比分析,獲得了非圓齒輪的固有振動特性。 根據(jù)圓柱齒輪、圓錐齒輪及非圓齒輪傳動理論,提出了一種新型的齒輪傳動形式——Ⅱ型非圓錐齒輪傳動,研究了非圓錐齒輪的工作原理及設(shè)計方法,確定了非圓錐齒輪正確嚙合條件,探討了非圓錐齒輪的工程表達(dá)形式,推導(dǎo)了運動學(xué)計算公式,討論了運動學(xué)的參數(shù)影響及規(guī)律,獲得了運動學(xué)特性;采用現(xiàn)代實驗測試技術(shù),對非圓錐齒輪傳動進(jìn)行了實驗方案設(shè)計,搭建了實驗臺,完成了實驗數(shù)據(jù)的采集與處理,和理論數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比,驗證了設(shè)計方法的有效性。 采用軟件設(shè)計技術(shù),運用VB編程工具,對卵形齒輪傳動及卵形錐齒輪傳動進(jìn)行了程序設(shè)計,實現(xiàn)了設(shè)計自動化及可視化功能,為工程應(yīng)用提供了有效的工具。 通過對非圓錐齒輪傳動工作原理、設(shè)計方法及實驗分析可知,Ⅱ型非圓錐齒輪傳動可以用來傳遞兩相交軸間的非勻速比運動和動力,其輸出運動為從動軸的旋轉(zhuǎn)運動和軸向往復(fù)直線運動,是一種復(fù)合傳動。本文為非圓齒輪傳動技術(shù)提供了基本理論、設(shè)計分析及實驗方法,為新型非圓齒輪傳動技術(shù)的應(yīng)用推廣奠定了基礎(chǔ),具有重要的理論意義及實用價值。
【圖文】：

圖 2.9 卵形齒輪建模流程Fig2.9 Flow chart of modeling for oval gear本節(jié)卵形齒輪參數(shù)：模數(shù) m = 5mm，齒數(shù) z =22，偏心率 k =0.1，齒頂高系數(shù)1*=ah ，頂隙系數(shù) 0.25*c =，求得長半軸 a =54.728，齒寬 B = 25mm，內(nèi)徑r =25mm內(nèi)。采用 MathCAD，利用卵形齒輪的齒形方程，生成各個輪齒齒形曲線上一系列點坐標(biāo)數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)點導(dǎo)入 UG 軟件，通過三次樣條曲線擬合得到卵形齒輪的齒形曲線，通過曲線弧長、修剪、圓角、對稱功能得到卵形齒輪端面的平面草圖，保存為 IGS 文件，導(dǎo)入ABAQUS，如圖 2.10；將平面草圖拉伸得到實體模型，如圖 2.11。

圖 2.9 卵形齒輪建模流程Fig2.9 Flow chart of modeling for oval gear本節(jié)卵形齒輪參數(shù)：模數(shù) m = 5mm，齒數(shù) z =22，偏心率 k =0.1，齒頂高系數(shù)1*=ah ，頂隙系數(shù) 0.25*c =，求得長半軸 a =54.728，齒寬 B = 25mm，，內(nèi)徑r =25mm內(nèi)。采用 MathCAD，利用卵形齒輪的齒形方程，生成各個輪齒齒形曲線上一系列點坐標(biāo)數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)點導(dǎo)入 UG 軟件，通過三次樣條曲線擬合得到卵形齒輪的齒形曲線，通過曲線弧長、修剪、圓角、對稱功能得到卵形齒輪端面的平面草圖，保存為 IGS 文件，導(dǎo)入ABAQUS，如圖 2.10；將平面草圖拉伸得到實體模型，如圖 2.11。
【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】：2007
【分類號】：TH132.41

【引證文獻(xiàn)】

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2 李紀(jì)強(qiáng);劉忠明;;非圓齒輪傳動彎曲強(qiáng)度計算方法研究[J];機(jī)械傳動;2011年11期

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4 陳曉宇;非圓齒輪變速輸紙機(jī)構(gòu)的分析與仿真[D];西安理工大學(xué);2009年

5 孟鵬飛;非圓齒輪CAD/CAM技術(shù)研究[D];蘭州理工大學(xué);2010年

6 李紀(jì)強(qiáng);非圓齒輪傳動嚙合特性分析及承載能力研究[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2010年

本文編號：2662924