本文關(guān)鍵詞：直齒圓柱齒輪嚙合副的齒廓修形研究

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【摘要】：齒輪傳動在各種機械設(shè)備中應(yīng)用都非常廣泛,在機床中同樣起著非常重要的作用,機床中齒輪傳動的精度在很大程度上影響著整個機床的精度,因此,提高齒輪傳動性能對提高機床整體性能,提升機床的可靠性意義重大。但重合度變化、齒輪制造誤差以及安裝誤差等因素導(dǎo)致齒輪在傳動過程中出現(xiàn)振動和噪聲,嚴(yán)重影響齒輪的傳動性能,而大量研究表明,修形是解決這一問題的有效手段,因此本文系統(tǒng)研究了直齒輪的齒廓修形方法并對修形直齒輪嚙合副的動力學(xué)特性進行了分析,旨在為齒輪修形設(shè)計提供一定的理論依據(jù),為齒輪傳動性能的提高做出一定的貢獻。首先,本文對齒輪修形和齒輪系統(tǒng)動力學(xué)的相關(guān)文獻進行了綜述,介紹了齒廓修形和傳遞誤差的基本理論,給出了齒廓修形三要素的確定方法,提出根據(jù)靜態(tài)載荷下輪齒最大干涉量確定最大修形量的方法。其次,分別使用解析方法和有限元方法求解齒輪系統(tǒng)靜態(tài)傳遞誤差,結(jié)果表明針對本文的研究,解析方法存在一定的近似性和局限性,有限元方法更加理想。接下來詳細(xì)給出在ANSYS中建立齒輪副參數(shù)化有限元模型的方法,求解不同修形曲線下齒輪副靜態(tài)傳遞誤差,并以靜態(tài)傳遞誤差諧波分量的幅值衡量修形效果,得到比較好的修形參數(shù)。然后,在采用較優(yōu)的修形曲線的情況下,研究了載荷、齒輪孔半徑等參數(shù)變化以及延長嚙合現(xiàn)象對修形直齒輪嚙合副的靜態(tài)傳遞誤差等指標(biāo)的影響,通過對靜態(tài)傳遞誤差曲線的進一步分析,提出了改進的的修形曲線形式,通過對比,證明了改進修形曲線的優(yōu)越性,并采用不同的齒輪參數(shù)和載荷條件驗證了其通用性。最后,考慮齒輪時變嚙合剛度和修形引起的時變非線性側(cè)隙,建立了修形直齒輪嚙合副非線性動力學(xué)模型,對比不修形和采用改進修形方法情況下系統(tǒng)的動力學(xué)響應(yīng),從動力學(xué)響應(yīng)的角度驗證了修形方法的有效性。探討了最大修形量和載荷對修形齒輪系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)的影響,得到結(jié)論,在特定載荷條件下進行有針對性的修形設(shè)計才能得到良好的修緣效果,一種修形設(shè)計不能滿足所有的載荷工況。
【關(guān)鍵詞】：直齒輪 齒廓修形 靜態(tài)傳遞誤差 改進修形曲線 動力學(xué)分析
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 課題背景10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 齒廓修形研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 齒輪動力學(xué)研究現(xiàn)狀12
• 1.3 本文研究主要內(nèi)容12-14
• 第2章 傳遞誤差及修形理論14-20
• 2.1 齒輪傳遞誤差理論14-16
• 2.2 齒輪修形理論16-19
• 2.2.1 齒廓修形原理16
• 2.2.2 齒廓修形分類及要素16-19
• 2.3 本章小結(jié)19-20
• 第3章 直齒輪齒廓修形及靜態(tài)傳遞誤差分析20-44
• 3.1 修形三要素的確定20-24
• 3.2 解析法和有限元法求解靜態(tài)傳遞誤差的對比24-27
• 3.3 不同修形曲線下齒輪靜態(tài)傳遞誤差27-36
• 3.3.1 修形齒輪參數(shù)化模型的建立27-35
• 3.3.2 不同形式修形齒廓的建模35-36
• 3.4 不同修形曲線下結(jié)果分析36-43
• 3.4.1 靜態(tài)傳遞誤差結(jié)果與分析36-39
• 3.4.2 靜態(tài)傳遞誤差頻譜分析39-41
• 3.4.3 嚙合力結(jié)果與分析41-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第4章 修形齒輪靜態(tài)傳遞誤差參數(shù)影響與修形曲線優(yōu)化設(shè)計44-56
• 4.1 修形齒輪靜態(tài)傳遞誤差的參數(shù)影響44-48
• 4.1.1 載荷對修形齒輪靜態(tài)傳遞誤差的影響44-45
• 4.1.2 延長嚙合對修形齒輪靜態(tài)傳動誤差的影響45-47
• 4.1.3 齒輪孔半徑對修形齒輪靜態(tài)傳遞誤差的影響47-48
• 4.2 直齒輪齒廓修形優(yōu)化設(shè)計48-53
• 4.2.1 直齒輪齒廓修形曲線優(yōu)化設(shè)計48-51
• 4.2.2 直齒輪齒廓修形優(yōu)化修形曲線通用性驗證51-53
• 4.3 本章小結(jié)53-56
• 第5章 修形齒輪系統(tǒng)動力學(xué)分析56-68
• 5.1 修形齒輪系統(tǒng)動力學(xué)模型56-60
• 5.1.1 修形齒輪系統(tǒng)動力學(xué)模型建立56-57
• 5.1.2 修形齒輪系統(tǒng)動力學(xué)模型主要參數(shù)說明57-60
• 5.2 結(jié)果對比分析60-63
• 5.3 修形齒輪系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)參數(shù)影響63-67
• 5.3.1 最大修形量對修形齒輪系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)的影響63-65
• 5.3.2 載荷對修形齒輪系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)的影響65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 第6章 結(jié)論與展望68-70
• 6.1 結(jié)論68-69
• 6.2 展望69-70
• 參考文獻70-76
• 致謝76-78
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文78

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本文編號：754124