基于圆柱齿轮连续变位修形的面齿轮副啮合特性研究
发布时间：2021-04-17 02:26
在环面渐开线齿轮加工原理的基础上,将基于连续变位的齿向修形方法应用于面齿轮传动中的圆柱齿轮得到一种修形面齿轮副。该修形方法对增强面齿轮传动系统的容差能力及避免出现偏载具有重要意义,且可以通过设计修形参数来获得不同的啮合性能。本文对这种修形面齿轮副的啮合特性展开研究,主要工作内容如下:（1）利用微分几何学原理与空间啮合理论推导出修形面齿轮副的齿面方程,基于面齿轮的齿面方程,推导出面齿轮的根切与尖化条件。通过MATLAB编程生成齿面点集,联合Pro/E实现修形面齿轮副的三维实体模型的创建。（2）对修形面齿轮副进行含安装误差的齿面接触分析（TCA）,研究修形参数对接触迹线分布的影响。根据微分几何学原理,计算修形面齿轮副的主曲率及啮合点处的诱导法曲率,并对修形面齿轮副进行齿面曲率干涉检验。（3）利用有限元软件ABAQUS对修形面齿轮副进行加载接触分析（LTCA）,对比研究了修形参数不同的四种面齿轮副在受载后的各种啮合性能参数,包括接触应力分布、载荷分配系数、重合度和承载传动误差等。（4）利用动力学分析软件ADAMS对修面齿轮副进行动力学仿真分析,选取面齿轮的角加速度和啮合力作为衡量动力学性能的...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
凸环面渐开线齿轮滚切加工示意图
传动中的圆柱齿轮（小轮）进行上述基于连续变位的齿向修形，而面齿轮是直齿出的普通面齿轮，便得到一种修形面齿轮副。本文将对这种修形面齿轮副的啮合。图 1.1 凸环面渐开线齿轮滚切加工示意图
齿轮齿面接触应力、齿根弯曲应力做了相关分析；为了改善传统线接触面齿出了点接触面齿轮：使用比面齿轮刀具齿数少1～3个齿的圆柱齿轮来与面齿触区局部化而实现点接触传动，这为面齿轮在高速重载工况下的应用打下了基面齿轮齿廓修形理论，研究了面齿轮的滚齿和磨齿加工理论。纪八九十年代，为了研制先进武装直升机，美国国防部和美国国家航空航天局了 ART 研究计划[11]，设计了采用面齿轮分扭传动的新型直升机主减速器，.3 所示。这种采用面齿轮的分扭传动机构支撑结构简单，重量减轻，动力分流国又开展了对面齿轮传动技术进行持续研究的 TRP 项目，研究面齿轮磨齿技高精度面齿轮的磨削机床。此后，美国军方分别与波音（Beoing）公司和hy）公司开展了 RDS-21 研究计划，开展了面齿轮疲劳试验[12]，建立了面齿轮价方法，设计了“面齿轮分扭-面齿轮并车”的二级简单传动构型[13]，如图 1.4不断研究，面齿轮分扭传动技术已成功应用于阿帕奇（Apache）武装直升机高度重视面齿轮传动技术在旋翼飞行器中所体现出的独特价值，开展了五国天传动系统应用的面齿轮传动技术的研究计划（FACET）[14]，完成了面齿轮结构设计及全尺寸实验等方面的研究。
【参考文献】：
期刊论文
[1]航空面齿轮磨削碟形砂轮修整方法及误差分析[J]. 王延忠,钟扬,侯良威,兰州,赵洪铺. 航空动力学报. 2017(01)
[2]基于切向滚齿加工斜齿轮修形齿面的设计与分析[J]. 蒋进科,方宗德. 中南大学学报(自然科学版). 2016(11)
[3]面齿轮副小轮拓扑修形设计及啮合性能分析[J]. 付学中,方宗德,李建华,蒋进科. 哈尔滨工程大学学报. 2016(09)
[4]直齿-面齿轮传动啮合效率的计算与分析[J]. 盛兆华,唐进元,陈思雨,王艺欣雨. 中南大学学报(自然科学版). 2016(02)
[5]基于齿轮传动系统横-扭-摆耦合非线性动力学模型的齿廓修形优化设计[J]. 王成,刘辉,项昌乐. 振动与冲击. 2016(01)
[6]六轴数控蜗杆砂轮磨齿机磨削面齿轮的方法[J]. 郭辉,赵宁,项云飞,张蒙祺. 机械工程学报. 2015(11)
[7]基于展成磨削的蜗杆砂轮修整与试验研究[J]. 杨建军,田帅. 机械传动. 2014(10)
[8]基于总线控制的面齿轮复杂曲面加工技术[J]. 王延忠,侯良威,吕庆军,赵兴福,吴灿辉. 吉林大学学报(工学版). 2015(06)
[9]宽斜齿轮多目标修形优化设计[J]. 蒋进科,方宗德,苏进展. 西安交通大学学报. 2014(08)
[10]拓扑修形斜齿轮的数控成形磨齿加工[J]. 蒋进科,方宗德,苏进展. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(04)
博士论文
[1]正交面齿轮传动的强度与动力学特性分析研究[D]. 靳广虎.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]修形齿轮数控蜗杆砂轮磨削关键技术研究[D]. 陈焱飙.重庆大学 2014
本文编号：3142634
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
凸环面渐开线齿轮滚切加工示意图
传动中的圆柱齿轮（小轮）进行上述基于连续变位的齿向修形，而面齿轮是直齿出的普通面齿轮，便得到一种修形面齿轮副。本文将对这种修形面齿轮副的啮合。图 1.1 凸环面渐开线齿轮滚切加工示意图
齿轮齿面接触应力、齿根弯曲应力做了相关分析；为了改善传统线接触面齿出了点接触面齿轮：使用比面齿轮刀具齿数少1～3个齿的圆柱齿轮来与面齿触区局部化而实现点接触传动，这为面齿轮在高速重载工况下的应用打下了基面齿轮齿廓修形理论，研究了面齿轮的滚齿和磨齿加工理论。纪八九十年代，为了研制先进武装直升机，美国国防部和美国国家航空航天局了 ART 研究计划[11]，设计了采用面齿轮分扭传动的新型直升机主减速器，.3 所示。这种采用面齿轮的分扭传动机构支撑结构简单，重量减轻，动力分流国又开展了对面齿轮传动技术进行持续研究的 TRP 项目，研究面齿轮磨齿技高精度面齿轮的磨削机床。此后，美国军方分别与波音（Beoing）公司和hy）公司开展了 RDS-21 研究计划，开展了面齿轮疲劳试验[12]，建立了面齿轮价方法，设计了“面齿轮分扭-面齿轮并车”的二级简单传动构型[13]，如图 1.4不断研究，面齿轮分扭传动技术已成功应用于阿帕奇（Apache）武装直升机高度重视面齿轮传动技术在旋翼飞行器中所体现出的独特价值，开展了五国天传动系统应用的面齿轮传动技术的研究计划（FACET）[14]，完成了面齿轮结构设计及全尺寸实验等方面的研究。
【参考文献】：
期刊论文
[1]航空面齿轮磨削碟形砂轮修整方法及误差分析[J]. 王延忠,钟扬,侯良威,兰州,赵洪铺. 航空动力学报. 2017(01)
[2]基于切向滚齿加工斜齿轮修形齿面的设计与分析[J]. 蒋进科,方宗德. 中南大学学报(自然科学版). 2016(11)
[3]面齿轮副小轮拓扑修形设计及啮合性能分析[J]. 付学中,方宗德,李建华,蒋进科. 哈尔滨工程大学学报. 2016(09)
[4]直齿-面齿轮传动啮合效率的计算与分析[J]. 盛兆华,唐进元,陈思雨,王艺欣雨. 中南大学学报(自然科学版). 2016(02)
[5]基于齿轮传动系统横-扭-摆耦合非线性动力学模型的齿廓修形优化设计[J]. 王成,刘辉,项昌乐. 振动与冲击. 2016(01)
[6]六轴数控蜗杆砂轮磨齿机磨削面齿轮的方法[J]. 郭辉,赵宁,项云飞,张蒙祺. 机械工程学报. 2015(11)
[7]基于展成磨削的蜗杆砂轮修整与试验研究[J]. 杨建军,田帅. 机械传动. 2014(10)
[8]基于总线控制的面齿轮复杂曲面加工技术[J]. 王延忠,侯良威,吕庆军,赵兴福,吴灿辉. 吉林大学学报(工学版). 2015(06)
[9]宽斜齿轮多目标修形优化设计[J]. 蒋进科,方宗德,苏进展. 西安交通大学学报. 2014(08)
[10]拓扑修形斜齿轮的数控成形磨齿加工[J]. 蒋进科,方宗德,苏进展. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(04)
博士论文
[1]正交面齿轮传动的强度与动力学特性分析研究[D]. 靳广虎.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]修形齿轮数控蜗杆砂轮磨削关键技术研究[D]. 陈焱飙.重庆大学 2014
本文编号：3142634
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