当前位置:主页 > 科技论文 > 机电工程论文 >

对数螺旋锥齿轮的齿廓修形研究

发布时间:2019-04-22 13:05
【摘要】:对数螺旋锥齿轮本身就是为了解决目前螺旋锥齿轮啮合线上螺旋角不等而设计的一种新型的螺旋锥齿轮,主要应用在高速重载的精密机床、车辆传动和工程机械等领域中,这就要求对数螺旋锥齿轮在承载能力和传动效率等方面达到比较高的水平。螺旋锥齿轮的齿廓修形可以直接影响了该齿轮的动态性能和齿面强度,通过研究发现,对螺旋锥齿轮进行齿廓修形可以提高螺旋锥齿轮的接触疲劳强度、降低了最大啮合应力,达到了齿轮设计中消除啮合冲击、减少噪音和提高齿轮使用寿命的效果,具有重要工程应用价值。论文将有限元应用到传统的齿轮齿廓修形方式中,以齿轮接触有限元理论为基础,结合对数螺旋锥齿轮齿形原理和齿轮啮合理论,建立对数螺旋锥齿轮三维模型,并在ANSYS Workbench软件中建立有限元齿轮接触分析模型,在对数螺旋锥齿轮加载接触分析的基础上,进行齿廓修形研究与修形后的啮合分析。本课题主要研究内容可分为四个部分:首先,叙述螺旋锥齿轮的应用现状,针对对数螺旋锥齿轮,进行齿形原理的研究并掌握该齿轮的参数关系,为对数螺旋锥齿轮的加载接触分析提供理论依据。其次,对建好的参数化三维齿轮进行模型导入,并对其进行添加材料属性、创建接触对和网格划分,在此基础上通过ANSYS Workbench软件为对数螺旋锥齿轮进行承载接触分析,研究其啮合时接触轨迹、最大啮合应力、最大接触应力以及弹性变形等情况。第三,根据螺旋锥齿轮的啮合原理,通过对数螺旋锥齿轮承载接触分析中所得数据,对该齿轮进行齿廓修形技术的研究,推导出相应的齿廓修形曲线,提出齿轮的修形参数;最后,为修行后的对数螺旋锥齿轮进行重新建模,进行修形后的齿轮承载接触分析,对比齿廓修形前后的啮合特性,通过齿轮分析得出,本次对对数螺旋锥齿轮的齿廓修形是有效的,修形后使得啮合应力的波动范围降低,提高了齿轮传动性能,为以后对数螺旋锥齿轮的优化设计与应用提供了有效的理论依据。
[Abstract]:Logarithmic spiral bevel gear is a new type of spiral bevel gear designed to solve the problem of different helix angles on the meshing line of spiral bevel gear. It is mainly used in the fields of high speed and heavy load precision machine tool, vehicle transmission and construction machinery, etc. This requires logarithmic spiral bevel gears in the bearing capacity and transmission efficiency to achieve a relatively high level. The tooth profile modification of spiral bevel gear can directly affect the dynamic performance and tooth surface strength of spiral bevel gear. It is found that the tooth profile modification of spiral bevel gear can improve the contact fatigue strength of spiral bevel gear and reduce the maximum meshing stress. It has achieved the effect of eliminating meshing impact, reducing noise and prolonging the service life of gear in gear design, which has important engineering application value. In this paper, the finite element method is applied to the traditional gear profile modification. Based on the finite element theory of gear contact, the three-dimensional model of logarithmic spiral bevel gear is established based on the theory of logarithmic spiral bevel gear tooth profile and gear meshing theory. Based on the contact analysis of logarithmic spiral bevel gear, the tooth profile modification and meshing analysis after modification are carried out on the basis of the contact analysis of logarithmic spiral bevel gear under loading. The contact analysis model of finite element gear is established in ANSYS Workbench software. The main research contents of this paper can be divided into four parts: firstly, the application status of spiral bevel gear is described, according to logarithmic spiral bevel gear, the principle of tooth shape is studied and the parameter relation of the gear is grasped. It provides a theoretical basis for the load contact analysis of logarithmic spiral bevel gears. Secondly, the parameterized three-dimensional gear model is imported, and the material attribute is added to it to create contact pair and mesh partition. On this basis, the load-bearing contact analysis of logarithmic spiral bevel gear is carried out by ANSYS Workbench software. The contact trajectory, maximum meshing stress, maximum contact stress and elastic deformation are studied. Thirdly, according to the meshing principle of spiral bevel gear, through the data obtained from the contact analysis of logarithmic spiral bevel gear, the gear profile modification technology is studied, the corresponding tooth profile modification curve is deduced, and the gear profile modification parameters are put forward. Finally, in order to re-model the logarithmic spiral bevel gear after modification, the bearing contact analysis of the modified gear is carried out, and the meshing characteristics before and after the tooth profile modification are compared, and the results are obtained by the gear analysis. The modification of the tooth profile of logarithmic spiral bevel gear is effective. After the modification, the fluctuation range of meshing stress is reduced, and the transmission performance of gear is improved. It provides an effective theoretical basis for the optimal design and application of logarithmic spiral bevel gear in the future.
【学位授予单位】:内蒙古科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH132.41

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 蒋进科;方宗德;卞翔;;人字齿轮齿向修形优化设计[J];哈尔滨工业大学学报;2013年11期

2 吴勇军;王建军;;一种考虑齿轮副连续啮合过程的接触有限元动力学分析方法[J];航空动力学报;2013年05期

3 华林;黄海浪;韩星会;冯玮;;渐开线直齿圆锥齿轮齿廓圆弧修形方法研究[J];中国机械工程;2009年07期

4 陈霞;夏巨谌;胡国安;金俊松;李大才;胡明发;;直齿锥齿轮齿廓修形[J];机械设计;2007年07期

5 房怀英,洪尚任,杨建红;克林贝格螺旋锥齿轮的建模与仿真[J];华侨大学学报(自然科学版);2004年01期

6 方宗德,邓效忠,任东锋;考虑边缘接触的弧齿锥齿轮承载接触分析[J];机械工程学报;2002年09期

7 邵正宇,勾频;螺旋锥齿轮传动精度和修形量的概率设计[J];武汉科技大学学报(自然科学版);2002年03期

8 刘光磊,沈允文,王三民;轮齿啮合力变化弧齿锥齿轮齿面啮合迹的确定[J];机械工程学报;2002年03期

9 王三民,沈允文;具有最佳加载接触性能的弧齿锥齿轮主动设计研究[J];机械科学与技术;2001年05期

10 詹东安,王树人,唐树为;高速齿轮齿部修形技术研究[J];机械设计;2000年08期

相关博士学位论文 前2条

1 李敬财;螺旋锥齿轮数字化制造基础应用技术研究[D];天津大学;2008年

2 陈霞;直齿锥齿轮修形方法研究[D];华中科技大学;2006年

相关硕士学位论文 前9条

1 马元节;渐开线圆柱齿轮齿廓修形方法研究[D];江苏理工学院;2015年

2 刁云龙;等高齿对数螺旋锥齿轮共轭理论研究[D];内蒙古科技大学;2014年

3 熊杨寿;基于LTCA的弧齿锥齿轮修形技术研究[D];合肥工业大学;2013年

4 武淑琴;对数螺旋锥齿轮啮合仿真及强度计算研究[D];内蒙古科技大学;2011年

5 尚珂;对数螺旋锥齿轮的三维建模与几何参数设计[D];内蒙古科技大学;2009年

6 居海军;对数螺旋锥齿轮加工工艺的研究[D];内蒙古科技大学;2009年

7 曹康;螺旋锥齿轮精确几何建模与齿面误差反调修正研究[D];中南大学;2009年

8 陈春榕;接触区主动控制的螺旋锥齿轮数字化建模方法的研究[D];厦门大学;2008年

9 汪明民;基于接触有限元分析的渐开线齿轮齿廓修形的研究[D];大连理工大学;2007年



本文编号:2462861

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/2462861.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户af422***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com