準端面雙圓弧齒輪機械誤差的動力學分析
發(fā)布時間:2017-04-21 08:09
本文關鍵詞:準端面雙圓弧齒輪機械誤差的動力學分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:齒輪是一種有齒的能夠互相嚙合的機械零件,其在生產(chǎn)實際中的應用已經(jīng)有很久的歷史。為了延長傳動齒輪的壽命并避免其尺寸過大,1907年英國學者Humphris提出了圓弧齒形的構(gòu)思,從此揭開了圓弧齒輪研究與應用的帷幕。圓弧齒輪作為一種具有高承載力的動力齒輪,因其所具有的齒形特點,使得圓弧齒輪具有較高的彎曲強度與接觸強度。由于法面雙圓弧齒輪的法截面齒廓是圓弧齒形,因而存在著誤差對齒輪實際接觸位置的影響較大與齒根彎曲強度不夠兩點不足。準端面雙圓弧齒輪正是在這樣的背景下提出的。 本課題是在對準端面雙圓弧齒輪嚙合特性及敏度分析研究的前提下,利用Pro/ENGINEER構(gòu)建準端面雙圓弧齒輪的參數(shù)化空間模型。利用ADAMS動力學軟件研究機械誤差對準端面雙圓弧齒輪的嚙合特性的影響。機械誤差的存在影響著雙圓弧齒輪齒面間的嚙合接觸情況。研究雙圓弧齒輪傳動的機械誤差對其傳動誤差的影響情況,對進一步改善雙圓弧齒輪齒面間的接觸情況以及提高雙圓弧齒輪傳動的動態(tài)性能有著深遠意義。 基于圓弧齒輪的共軛齒面的形成原理以及雙圓弧齒輪的基準齒形,推導出雙圓弧齒輪端面齒廓曲線的通用方程。通過β與βO的關系變化可以分別得到法面、端面、準端面雙圓弧齒輪的通用端面齒廓曲線的方程。 通過準端面雙圓弧齒輪的通用端面齒廓表達式,利用Pro/ENGINEER軟件建立了準端面雙圓弧齒輪的參數(shù)化模型,在不斷調(diào)整參數(shù)值的基礎上對模型進行參數(shù)化裝配,可以得到不同機械誤差下準端面雙圓弧齒輪的嚙合模型。 基于機械誤差及傳動誤差的理論原理,推導出了傳動誤差在存在螺旋角誤差與軸線平行度誤差時的方程。準端面雙圓弧齒輪在保證足夠強度的條件下,適當增大齒輪螺旋角有利于傳動過程的平穩(wěn)性,同時降低了嚙合振動和噪音;軸線平行度誤差中的相錯角誤差△ΥX對齒輪傳動產(chǎn)生的影響較相交角誤差△ΥX產(chǎn)生的影響大。本文在ADAMS中對存在螺旋角誤差的雙圓弧齒輪動力學模型進行了運動仿真,得到了存在螺旋角誤差時從動齒輪的角速度變化情況。說明了機械誤差對齒輪間的不均勻角度運動有著重要影響,是齒輪產(chǎn)生振動和噪聲的主要原因。
【關鍵詞】:準端面雙圓弧齒輪 參數(shù)化 機械誤差 螺旋角誤差 傳動誤差
【學位授予單位】:太原理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TH132.416
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-18
- 引言10-11
- 1.1 圓弧齒輪的概述11-13
- 1.2 國內(nèi)外圓弧齒輪的研究狀況綜述13-16
- 1.2.1 國外動態(tài)13-15
- 1.2.2 國內(nèi)動態(tài)15-16
- 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容及設計方法16-17
- 1.4 本章小結(jié)17-18
- 第二章 圓弧齒輪嚙合原理與基準齒形18-36
- 引言18
- 2.1 圓弧齒輪共軛齒面形成原理18-22
- 2.1.1 圓弧齒輪的包絡理論18-20
- 2.1.2 圓弧齒輪共軛齒面的成形過程20-22
- 2.2 圓弧齒輪基準齒形22-27
- 2.2.1 圓弧齒輪基準齒形簡介22-23
- 2.2.2 圓弧齒輪主要齒形參數(shù)的選擇原則23-25
- 2.2.3 GB12579-1991型齒輪基本齒形參數(shù)25-27
- 2.3 基本齒條的齒面坐標方程27-29
- 2.4 準端面雙圓弧齒輪的齒面坐標方程29-32
- 2.4.1 坐標系的變換29-30
- 2.4.2 準端面雙圓弧齒輪通用的齒面坐標方程的推導30-32
- 2.5 準端面雙圓弧齒輪端面齒廓的曲線坐標方程32-33
- 2.6 本章小結(jié)33-36
- 第三章 準端面雙圓弧齒輪的參數(shù)化建模36-48
- 引言36
- 3.1 Pro/ENGINEER軟件介紹36-39
- 3.1.1 Pro/ENGINEER軟件36-37
- 3.1.2 Pro/ENGINEER的功能特性37-38
- 3.1.3 Pro/ENGINEER軟件參數(shù)化的優(yōu)點38-39
- 3.2 準端面雙圓弧齒輪的參數(shù)化建模39-47
- 3.2.1 準端面雙圓弧齒輪參數(shù)化建模的方法39
- 3.2.2 齒輪齒廓的創(chuàng)建精確39-45
- 3.2.3 齒輪輪體的造型45
- 3.2.4 齒輪齒面結(jié)構(gòu)的形成45-46
- 3.2.5 其它齒輪特征以及孔特征的創(chuàng)建46-47
- 3.2.6 參數(shù)化模型再生47
- 3.3 本章小結(jié)47-48
- 第四章 機械誤差對準端面雙圓弧齒輪傳動的影響分析48-60
- 引言48
- 4.1 機械誤差及其理論表達式48-49
- 4.1.1 機械誤差的引入48-49
- 4.1.2 傳動誤差的理論表達式49
- 4.2 螺旋角誤差分析49-54
- 4.2.1 齒輪傳動誤差的計算49-52
- 4.2.2 齒輪傳動誤差的分析52-53
- 4.2.3 螺旋角誤差對傳動誤差的影響研究53-54
- 4.3 軸線平行度誤差分析54-59
- 4.3.1 相錯角誤差△r_x對傳動誤差的影響55-56
- 4.3.2 相交角誤差△r_y對傳動誤差的影響56-57
- 4.3.3 軸線的平行度誤差對傳動誤差影響的研究57-59
- 4.4 本章小結(jié)59-60
- 第五章 機械誤差對圓弧齒輪傳動的仿真分析60-74
- 引言60
- 5.1 ADAMS軟件概述60-61
- 5.1.1 ADAMS軟件60-61
- 5.1.2 ADAMS軟件的主要模塊61
- 5.2 Pro/E和ADAMS的數(shù)據(jù)交換61-64
- 5.2.1 MECHANISM/Pro模塊簡介62-63
- 5.2.2 MECHANISM/Pro的設計流程63-64
- 5.3 ADAMS中的接觸碰撞力64-65
- 5.3.1 ADAMS中碰撞力的引入64
- 5.3.2 ADAMS中IMPACT函數(shù)參數(shù)的確定64-65
- 5.4 雙圓弧齒輪動力學模型的創(chuàng)建與仿真65-72
- 5.4.1 Pro/ENGINEER中構(gòu)建圓弧齒輪的裝配體65-67
- 5.4.2 圓弧齒輪的動力學模型的建立67-69
- 5.4.3 圓弧齒輪的運動仿真與結(jié)果69-72
- 5.5 本章小結(jié)72-74
- 第六章 結(jié)論與展望74-76
- 6.1 本文所進行的工作及結(jié)論74
- 6.2 本文需要進一步研究的問題74-76
- 參考文獻76-80
- 致謝80-82
- 攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文82
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
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,本文編號:319901
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