【摘要】： 在齒輪傳動中,決定其動態(tài)性能優(yōu)劣的最基本要素就是齒輪的齒形。就齒廓設(shè)計而言,理論上滿足一定傳動比規(guī)律的齒廓曲線是很多的,但實際生產(chǎn)中,選擇齒輪的齒廓曲線時,不僅要滿足傳動比要求,還必須從設(shè)計、制造、安裝和使用等方面加以綜合考慮�？紤]到加工的難易程度,傳統(tǒng)的齒廓曲線也只是一些簡單的曲線,如漸開線、圓弧曲線等。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,一些專家與學(xué)者開始考慮以復(fù)雜曲線作為齒輪的齒廓曲線,并取得了很多原創(chuàng)性成果。 本文首先從余弦齒輪的構(gòu)造過程入手,運用齒輪嚙合理論,推導(dǎo)出了余弦齒廓方程、共軛齒廓方程及嚙合線方程,建立了余弦齒輪傳動的數(shù)學(xué)模型,為余弦齒輪的性能研究及其創(chuàng)成加工提供了理論依據(jù)。其次在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,分析了余弦齒輪傳動的基本特性,包括曲率、重合度、滑動特性,并與相同參數(shù)的漸開線齒輪進(jìn)行了對比分析。最后通過具體實例,運用Pro/E軟件,建立了余弦齒輪傳動的實體模型,對其嚙合過程進(jìn)行了仿真。將該實體模型導(dǎo)入到有限元分析軟件Ansys中,建立了余弦齒輪傳動的有限元模型,計算出了其接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的大小。 研究結(jié)果表明:(1)余弦齒輪是以余弦曲線的零位線作為齒輪的節(jié)線,以曲線的一個周期作為齒輪的一個齒距,以曲線的幅值作為齒輪的齒頂高構(gòu)建而成的,即余弦齒輪的齒廓曲線是一條以其節(jié)圓為基線而展開的余弦曲線。(2)余弦齒輪在嚙合過程中,無嚙合干涉現(xiàn)象,且齒輪接觸區(qū)為一條直線,表明余弦齒輪傳動是線接觸。(3)同漸開線齒輪相比,余弦齒輪在節(jié)圓附近的曲率變化比較平穩(wěn),且其值較小,有利于提高接觸強度。(4)余弦齒輪傳動的重合度稍小于漸開線齒輪傳動,其值約為1.1～1.4,并且隨著齒數(shù)、壓力角的增大而減小,隨著齒頂高系數(shù)的增大而增大。(5)余弦齒輪傳動的滑動系數(shù)小于漸開線齒輪傳動,并且變化比較平穩(wěn),有利于減少齒輪的磨損,提高齒輪的嚙合性能,延長齒輪的使用壽命。(6)余弦齒輪傳動的彎曲和接觸強度都較大幅度的高于漸開線齒輪傳動。
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH132.41
【圖文】：

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本文編號：2714175