非零变位弧齿锥齿轮的数字化设计与加工技术研究

发布时间：2020-08-22 05:04

【摘要】：弧齿锥齿轮是各种机械设备中的重要零件,因具备低噪声、强度大、承载能力大的一些优良特性,而被大范围使用。随着工业技术的快速发展,对弧齿锥齿轮强度方面的要求越来越高,因此行业内迫切需要完善的高强度弧齿锥齿轮的设计理论与加工方法。本文首先将非零正传动技术、局部综合法和TCA技术有机整合,研究了高强度弧齿锥齿轮几何设计与加工参数设计的方法;其次利用UG10.0进行了三维建模;然后使用ABAQUS进行了有限元强度分析;最后进行了铣齿试验。本文的主要研究内容如下:1.研究了利用非零正传动技术的弧齿锥齿轮几何设计方法。在弧齿锥齿轮的非零变位原理基础上,按照不同高性能参数的要求,如:高强度、高转速、低噪声、低磨损等,针对性的选择了弧齿锥齿轮的变位系数,从而进一步完成了所有几何参数的计算。2.研究了非零正传动弧齿锥齿轮的加工参数设计与轮齿接触分析。在非零变位几何设计的基础上,完成了非零正传动弧齿锥齿轮加工参数的设计,并进行了相应的TCA分析。TCA是检验加工参数有效性的仿真工具。根据TCA的结果,反馈修正了齿轮副的变位系数、齿面加工参数,以使得齿轮副具有良好的齿面接触。3.完成了非零正传动弧齿锥齿轮的三维造型与有限元分析。利用非零正传动弧齿锥齿轮的轮坯几何参数、齿面加工参数,建立机床加工坐标系,理论上完全反映真实齿面的加工过程。由刀具的切削面方程通过坐标变换推导齿面方程,并将齿面作离散化计算,得到齿面点云数据文件,进而利用UG10.0三维软件完成了非零正传动弧齿锥齿轮的三维造型。并导入到有限元软件ABAQUS中,将非零正传动设计与常规设计的弧齿锥齿轮进行对比,分析了两种设计齿面的应力分布情况。4.完成了基于数字化设计的非零正传动弧齿锥齿轮的加工试验。利用精确的弧齿锥齿轮的加工参数,调整机床与刀具,完成加工试验,验证了非零正传动技术设计齿轮方法的可行性及有效性。
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH132.41

【参考文献】

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本文编号：2800298