渐开线斜齿圆柱齿轮齿向修形的研究

发布时间：2020-06-24 19:19

【摘要】： 渐开线斜齿圆柱齿轮由于重合度大、传动平稳被广泛应用在机械、矿山、冶金、航空航天等各个领域。为了减少齿轮接触状态下的应力集中,提高其承载能力,人们提出采用齿向修形的方法改善其接触特性。由于直齿轮结构简单,修形容易实现,而且修行量也容易控制,在实际应用中可获得较满意的效果。而斜齿圆柱齿轮由于结构复杂,引起偏载和应力集中的因素较多,无论对修行方法还是对修行量的计算都较难确定。因此本文对渐开线斜齿圆柱齿轮的修形方法及修形量进行进一步探讨。论文对渐开线圆柱齿轮的各种修形方法进行了分析对比,总结了它们的优点和不足;分析了影响接触状态下应力沿齿向分布不均的各种原因。在此基础上,采用先进的建模软件和分析技术对渐开线斜齿圆柱进行了修形方法的探讨和修形量的计算。本文选取一对齿轮的参数,在三维建模软件UG中建立一对斜齿轮啮合的实体模型,然后通过UG与ANSYS Workbench之间的接口,把模型导入ANSYS Workbench中,对齿轮接触状态下进行接触应力有限元分析,得到齿轮的应力分布图。分析应力分布图得到:轮齿接触应力沿接触线方向分布不均,在接触线端点处存在较大的接触应力。为了减缓接触应力沿齿向方向的应力集中,通过比较各种齿轮修形方法的特点,最终确定了简单、可行、有效的修形方法。根据轴心的弯曲变形和齿轮的扭转变形情况,得出斜齿圆柱齿轮的修形曲线及参数。最后重新对修形后斜齿轮进行建模、有限元分析。对斜齿轮修形前后的接触应力进行对比。对比结果表明:修形后的斜齿轮接触应力沿齿向的分布较为均匀,载荷集中现象得到了缓解。从而证明了针对斜齿轮提出的修形方案是简单可行的。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH132.41

【参考文献】