计及精度参数的大重合度齿轮动态特性研究

发布时间：2021-02-20 00:46

　　齿轮是一种非常重要的传动基础件,由于其具有传动功率大、传动精度高、承载能力强等优点,被广泛应用于各个行业。随着汽车、工程机械、轨道交通装备、机器人等领域的快速发展,对齿轮系统的传动性能提出越来越高的要求。采用大重合度齿轮能够有效地改善齿轮系统的承载能力、振动噪声、可靠性等方面的性能,但是由于其参与啮合的轮齿对数较多导致系统动态啮合性能对精度参数非常敏感。因此,本文通过开展计及精度参数的大重合度齿轮动态特性研究,为大重合度齿轮的精度参数设计及优化奠定基础。本文完成的主要研究工作如下:通过分析大重合度齿轮滚刀齿廓的结构和特点,基于啮合原理推导了大重合度齿轮的齿廓方程,并研究了不同刀具参数对大重合度齿轮齿廓的影响规律。利用优化算法计算了滚刀的参数,得到了大重合度齿轮的实际齿廓,分析了基于实际齿廓的齿轮重合度计算方法。分析了势能法计算啮合刚度的基本原理,并基于上述得到的大重合度齿轮的实际齿廓,利用势能法推导了大重合度齿轮的刚度计算模型,给出了计算实例。分析了不同因素对大重合度齿轮刚度的影响,根据分析结果可知,轮齿的过渡曲线、齿顶修缘、齿厚对大重合度齿轮的刚度均有不可忽视的影响。根据不同精度参数... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

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第一章 绪论3程中发生了严重的齿根断裂失效，如图1.4所示。图1.4变速器中失效的大重合度齿轮Fig 1.4 The HCR gear that fails in the transmission综上所述，采用大重合度是一种提高传动系统综合性能的重要手段，但是由于其啮合轮齿对数增加会导致系统动态啮合性能对精度参数十分敏感。实际上，由于齿轮的复杂性，用来控制其精度的参数较多，包括齿廓偏差、齿距偏差、各种几何偏差等，不同类型不同加工精度下的精度参数的特征和大小均有较大区别[7]，它们对应的内在激励也会呈现出不同的特点，而不同精度参数作用下的内在激励又会因单个精度参数的变化而发生变化。例如，如图1.5所示

它们对应的内在激励也会呈现出不同的特点，而不同精度参数作用下的内在激励又会因单个精度参数的变化而发生变化。例如，如图1.5所示，与单独考虑齿距偏差和偏心距偏差时的传动误差曲线相比，综合考虑两种偏差的传动误差曲线与之有较大区别，其形态和大小由齿距误差的变动趋势和大小以及偏心误差大小、相位等共同确定，当任何一个因素发生变化时，传动误差曲线均会发生相应的变化。而且，由于齿轮动态啮合过程的复杂性，传动误差、啮合刚度、间隙等内在激励之间会相互作用，因而在不同工况下呈现出的动态性能又会有所不同。可见，为了保证大重合度齿轮优良的动态啮合性能，必须要设计合理的精度参数，而实现这个目标的前提


本文编号：3041957