面齒輪傳動的齒面生成和彎曲應(yīng)力分析
發(fā)布時間:2021-02-22 09:58
齒輪傳動是機(jī)械傳動中最基本的傳動方式。面齒輪傳動是一種新型齒輪傳動,它有許多獨特的優(yōu)點,尤其是在高速重載的場合。本文研究了正交面齒輪的齒面生成及其應(yīng)用設(shè)計、基于斜齒小齒輪的面齒輪的齒面生成和幾何建模、面齒輪傳動的彎曲應(yīng)力分析。在正交面齒輪齒面生成的研究中,通過嚙合處的相對速度和公法線,根據(jù)嚙合原理中齒面的嚙合條件,推導(dǎo)了面齒輪的齒面方程、面齒輪齒頂變尖與齒根根切的條件;推導(dǎo)了面齒輪的最大齒寬系數(shù);對面齒輪的齒面、齒根過渡曲面進(jìn)行了可視化;并討論兩種新型的基于面齒輪的行星傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計方案,對其傳動比和傳動效率進(jìn)行了對比分析。在基于斜齒小齒輪的面齒輪的齒面生成和幾何建模中,研究了刀具齒輪的兩種生成方法,一種是利用傳統(tǒng)的螺旋漸開線小齒輪的包絡(luò)原理,另一種是利用由齒條刀具生成的小齒輪的包絡(luò)原理;推導(dǎo)了基于斜齒小齒輪的面齒輪的齒面方程,討論了其齒寬的限制條件;編制了相應(yīng)的程序,實現(xiàn)了基于斜齒小齒輪的面齒輪的齒面可視化,并得到了其三維幾何模型。在面齒輪傳動的彎曲應(yīng)力有限元分析中,分別分析了圓柱齒輪和面齒輪在齒頂受載時輪齒的彎曲應(yīng)力分布規(guī)律;討論了外力作用位置沿齒長方向變化與螺旋角變化時圓柱齒輪和面...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 論文選題背景
1.2 面齒輪傳動的特點與研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究內(nèi)容
第二章 正交面齒輪的齒面生成及其應(yīng)用
2.1 正交面齒輪加工中的坐標(biāo)系與刀具齒面
2.1.1 坐標(biāo)系的建立
2.1.2 刀具齒面方程
2.2 正交面齒輪的齒面方程
2.2.1 刀具齒面與被加工面齒輪接觸處的相對速度
2.2.2 正交面齒輪的齒面方程
2.3 正交面齒輪不產(chǎn)生根切的條件
2.3.1 基本理論
2.3.2 面齒輪不發(fā)生根切的最小內(nèi)半徑
2.3.3 計算結(jié)果
2.4 正交面齒輪齒頂不變尖的條件
2.4.1 面齒輪齒頂不變尖的最大外半徑
2.4.2 計算結(jié)果
2.5 正交面齒輪的最大齒寬系數(shù)
2.6 面齒輪的齒根過渡曲面及面齒輪齒面的可視化
2.6.1 齒根過渡曲面的基本方程
2.6.2 面齒輪齒面的可視化
2.7 面齒輪在行星傳動機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用
2.7.1 傳動原理
2.7.2 傳動比分析
2.7.3 效率分析
2.7.4 計算與討論
2.8 本章小結(jié)
第三章 基于斜齒小齒輪的面齒輪的齒面生成和幾何建模
3.1 斜齒小齒輪的齒面方程
3.1.1 由漸開線齒面直接生成刀具面方程
3.1.2 由齒條刀具生成刀具面方程
3.2 斜齒面齒輪的齒面方程
3.2.1 刀具齒面與被加工面齒輪接觸處的相對速度
3.2.2 斜齒面齒輪的齒面生成
3.3 斜齒面齒輪的齒寬系數(shù)
3.3.1 面齒輪不發(fā)生根切的最小內(nèi)半徑
3.3.2 面齒輪齒頂不變尖的最大外半徑
3.3.3 面齒輪的齒寬系數(shù)
3.4 斜齒面齒輪的齒面可視化
3.4.1 齒根過渡曲面的基本方程
3.4.2 面齒輪齒面的可視化
3.5 斜齒面齒輪的幾何建模
3.5.1 齒面數(shù)據(jù)點的形成
3.5.2 基于Pro/E 的面齒輪實體建模
3.6 本章小結(jié)
第四章 面齒輪傳動的彎曲應(yīng)力有限元分析
4.1 有限元分析的基本理論
4.1.1 線性有限元基礎(chǔ)
4.2.2 有限元法分析的基本過程
4.2 基于軟件ANSYS 的面齒輪傳動的彎曲應(yīng)力分析
4.2.1 ANSYS 有限元分析程序簡介
4.2.2 ANSYS 的數(shù)據(jù)接口程序
4.2.3 圓柱齒輪的彎曲應(yīng)力分析
4.2.4 面齒輪的彎曲應(yīng)力分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 論文的主要工作和結(jié)論
5.2 進(jìn)一步的研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Pro/E的漸開線斜齒輪參數(shù)化設(shè)計[J]. 王科元,陳永成. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2005(05)
[2]面齒輪傳動的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 朱如鵬,潘升材,高德平. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 1997(03)
本文編號:3045818
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 論文選題背景
1.2 面齒輪傳動的特點與研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究內(nèi)容
第二章 正交面齒輪的齒面生成及其應(yīng)用
2.1 正交面齒輪加工中的坐標(biāo)系與刀具齒面
2.1.1 坐標(biāo)系的建立
2.1.2 刀具齒面方程
2.2 正交面齒輪的齒面方程
2.2.1 刀具齒面與被加工面齒輪接觸處的相對速度
2.2.2 正交面齒輪的齒面方程
2.3 正交面齒輪不產(chǎn)生根切的條件
2.3.1 基本理論
2.3.2 面齒輪不發(fā)生根切的最小內(nèi)半徑
2.3.3 計算結(jié)果
2.4 正交面齒輪齒頂不變尖的條件
2.4.1 面齒輪齒頂不變尖的最大外半徑
2.4.2 計算結(jié)果
2.5 正交面齒輪的最大齒寬系數(shù)
2.6 面齒輪的齒根過渡曲面及面齒輪齒面的可視化
2.6.1 齒根過渡曲面的基本方程
2.6.2 面齒輪齒面的可視化
2.7 面齒輪在行星傳動機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用
2.7.1 傳動原理
2.7.2 傳動比分析
2.7.3 效率分析
2.7.4 計算與討論
2.8 本章小結(jié)
第三章 基于斜齒小齒輪的面齒輪的齒面生成和幾何建模
3.1 斜齒小齒輪的齒面方程
3.1.1 由漸開線齒面直接生成刀具面方程
3.1.2 由齒條刀具生成刀具面方程
3.2 斜齒面齒輪的齒面方程
3.2.1 刀具齒面與被加工面齒輪接觸處的相對速度
3.2.2 斜齒面齒輪的齒面生成
3.3 斜齒面齒輪的齒寬系數(shù)
3.3.1 面齒輪不發(fā)生根切的最小內(nèi)半徑
3.3.2 面齒輪齒頂不變尖的最大外半徑
3.3.3 面齒輪的齒寬系數(shù)
3.4 斜齒面齒輪的齒面可視化
3.4.1 齒根過渡曲面的基本方程
3.4.2 面齒輪齒面的可視化
3.5 斜齒面齒輪的幾何建模
3.5.1 齒面數(shù)據(jù)點的形成
3.5.2 基于Pro/E 的面齒輪實體建模
3.6 本章小結(jié)
第四章 面齒輪傳動的彎曲應(yīng)力有限元分析
4.1 有限元分析的基本理論
4.1.1 線性有限元基礎(chǔ)
4.2.2 有限元法分析的基本過程
4.2 基于軟件ANSYS 的面齒輪傳動的彎曲應(yīng)力分析
4.2.1 ANSYS 有限元分析程序簡介
4.2.2 ANSYS 的數(shù)據(jù)接口程序
4.2.3 圓柱齒輪的彎曲應(yīng)力分析
4.2.4 面齒輪的彎曲應(yīng)力分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 論文的主要工作和結(jié)論
5.2 進(jìn)一步的研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Pro/E的漸開線斜齒輪參數(shù)化設(shè)計[J]. 王科元,陳永成. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2005(05)
[2]面齒輪傳動的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 朱如鵬,潘升材,高德平. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 1997(03)
本文編號:3045818
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