新型環(huán)面漸開線齒輪齒面生成與嚙合特性研究
本文關(guān)鍵詞:新型環(huán)面漸開線齒輪齒面生成與嚙合特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:新型環(huán)面漸開線齒輪是一種對安裝誤差不敏感,無需修形就能獲得良好的嚙合特性,具備較高的承載能力,并且加工便捷的新型齒輪。該齒輪傳動是一種凸—凹廓嚙合傳動形式。本文以環(huán)面漸開線齒輪為研究對象,對其齒面生成、齒面幾何特性以及嚙合特性等進(jìn)行研究。主要研究內(nèi)容如下: 1.根據(jù)環(huán)面漸開線齒輪的加工原理和齒輪嚙合原理,,從產(chǎn)形齒條的齒面方程出發(fā),推導(dǎo)了凸環(huán)面漸開線齒輪和凹環(huán)面漸開線齒輪的完整齒面方程;利用Matlab編程計(jì)算出環(huán)面漸開線齒輪齒面上點(diǎn)的三維坐標(biāo)值,生成了精確齒面,并在Pro/e中建立了齒輪的實(shí)體模型。 2.基于齒面數(shù)學(xué)模型,通過計(jì)算仿真對環(huán)面漸開線齒輪的根切與尖化現(xiàn)象進(jìn)行了分析,獲得了環(huán)面漸開線齒輪的根切界限曲線,尖化初始點(diǎn)以及不發(fā)生根切與尖化現(xiàn)象的最大齒寬。 3.通過齒輪接觸分析方法,根據(jù)已生成的齒面,建立環(huán)面漸開線齒輪傳動接觸數(shù)學(xué)模型;對標(biāo)準(zhǔn)安裝以及存在中心距和軸線安裝誤差的齒面接觸情況進(jìn)行研究,得到齒面接觸跡線、傳動誤差和接觸區(qū)域,證明了其在安裝誤差敏感性方面的優(yōu)點(diǎn)。 4.采用有限元方法,以標(biāo)準(zhǔn)安裝條件下的環(huán)面漸開線齒輪傳動為研究對象,通過使用ANSYS Workbench軟件對環(huán)面漸開線齒輪傳動的加載接觸情況展開研究,得到其應(yīng)力分布情況。
【關(guān)鍵詞】:環(huán)面漸開線齒輪 齒面生成 根切與尖化 齒面接觸分析 有限元分析
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TH132.413
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-12
- 注釋表12-14
- 第一章 緒論14-20
- 1.1 課題背景和研究意義14-15
- 1.2 新型齒輪的研究現(xiàn)狀15-19
- 1.3 本文的目標(biāo)、組織和主要工作19-20
- 第二章 環(huán)面漸開線齒輪齒面生成研究20-35
- 2.1 環(huán)面漸開線齒輪加工原理20-21
- 2.2 產(chǎn)形齒條齒面方程21-25
- 2.2.1 產(chǎn)形齒條法向齒廓方程21-23
- 2.2.2 產(chǎn)形齒條坐標(biāo)系的建立及變換23-25
- 2.3 環(huán)面漸開線齒輪齒面方程25-29
- 2.3.1 齒面法矢量25-26
- 2.3.2 相對速度與嚙合方程26-27
- 2.3.3 齒面方程27-29
- 2.4 環(huán)面漸開線齒輪齒面生成及建模29-34
- 2.4.1 齒面坐標(biāo)數(shù)據(jù)生成29-30
- 2.4.2 齒面生成實(shí)例30-32
- 2.4.3 環(huán)面漸開線齒輪實(shí)體建模32-34
- 2.5 本章小結(jié)34-35
- 第三章 環(huán)面漸開線齒輪齒面幾何特性分析35-45
- 3.1 凸環(huán)面漸開線齒輪根切分析35-40
- 3.1.1 根切現(xiàn)象的基礎(chǔ)理論35-38
- 3.1.2 凸環(huán)面漸開線齒輪不產(chǎn)生根切的最大齒寬38-40
- 3.2 凹環(huán)面漸開線齒輪尖化分析40-44
- 3.2.1 齒頂尖化現(xiàn)象的基礎(chǔ)理論40-42
- 3.2.2 凹環(huán)面漸開線齒輪不產(chǎn)生尖化的最大齒寬42-44
- 3.3 本章小結(jié)44-45
- 第四章 環(huán)面漸開線齒輪傳動接觸分析45-62
- 4.1 環(huán)面漸開線齒輪傳動接觸跡線分析45-54
- 4.1.1 環(huán)面漸開線齒輪 1、2 的齒面方程45-46
- 4.1.2 環(huán)面漸開線齒輪傳動接觸數(shù)學(xué)模型建立46-49
- 4.1.3 環(huán)面漸開線齒輪傳動接觸分析求解實(shí)例49-54
- 4.2 環(huán)面漸開線齒輪傳動接觸區(qū)域分析54-61
- 4.2.1 產(chǎn)形齒條齒面主曲率與主方向55-58
- 4.2.2 環(huán)面漸開線齒輪齒面主曲率與主方向58-59
- 4.2.3 接觸橢圓的確定59-61
- 4.3 本章小結(jié)61-62
- 第五章 環(huán)面漸開線齒輪傳動加載接觸分析62-71
- 5.1 接觸有限元分析理論與 ANSYS Workbench 軟件簡介62-64
- 5.1.1 接觸有限元分析理論簡介62-63
- 5.1.2 ANSYS Workbench 軟件簡介63-64
- 5.2 環(huán)面漸開線齒輪接觸有限元模型建立64-67
- 5.2.1 實(shí)體模型的建立64
- 5.2.2 定義模型材料屬性64
- 5.2.3 建立齒面接觸對64-65
- 5.2.4 施加約束條件與載荷65-66
- 5.2.5 劃分網(wǎng)格66-67
- 5.3 環(huán)面漸開線齒輪傳動接觸有限元分析求解結(jié)果67-70
- 5.4 本章小結(jié)70-71
- 第六章 總結(jié)與展望71-73
- 6.1 本文總結(jié)71
- 6.2 本文展望71-73
- 參考文獻(xiàn)73-77
- 致謝77-78
- 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文78
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:285002
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