基于Ease-off拓扑曲面的弧齿锥齿轮齿面接触分析

发布时间：2017-04-21 17:00

  本文关键词：基于Ease-off拓扑曲面的弧齿锥齿轮齿面接触分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：弧齿锥齿轮是重要的机械传动元件,既可以传递动力和运动,又可以改变传动方向,而且具有传动平稳,承载能力高等优点。因此被广泛应用于运动传输和航空动力的关键部件。其啮合质量、可靠性及寿命是影响产品安全性能的重要因素。由于弧齿锥齿轮齿面的高度复杂性,对其在设计、制造及检测方面还存在许多的困难;因此其齿面设计及制造过程中的质量控制始终是业界关注的热点问题。通常衡量齿轮副传动性能的指标为传动误差和接触区。目前工程界普遍采用诱导法曲率的方法来估算轮齿接触区。该方法只考虑到二阶微分邻域,尚不精确,有时为了提高估算精度,还要深人讨论到三阶微分邻域,不仅理论分析非常复杂,而且显著增加了计算工作量。针对传统TCA的这些问题,本文提出了一种基于ease-off拓扑曲面的弧齿锥齿轮齿面接触分析的新方法。并对其进行了深入的理论探讨和研究。本文的主要研究内容如下:1以啮合原理为理论基础,编写了基于SGM法弧齿锥齿轮ease-off拓扑曲面程序。建立了大、小轮切齿数学模型,以啮合原理为理论基础,通过坐标转换得到大小轮的齿面方程;建立啮合坐标系,基于完全共轭原理,求出小轮的共轭齿面方程;根据共轭齿面与理论齿面在旋转投影平面内坐标重合关系,建立两齿面空间对应点关系;并通过两齿面对应点处的矢量偏差建立ease-off拓扑曲面。2以ease-off拓扑曲面为工具,根据瞬时接触线在ease-off拓扑曲面上的映射曲线到旋转投影平面的距离关系,求解齿面接触点,进而确定接触迹线。把齿面接触点到旋转投影平面的距离转化为角度得到传动误差。根据映射曲线上的点与接触点的离差,通过迭代的方法确定接触椭圆。并根据基于ease-off拓扑曲面的弧齿锥齿轮TCA原理,采用FORTRAN软件编写相应的TCA程序。3在数控磨齿机上对弧齿锥齿轮的大、小轮齿面进行加工实验。并将磨削加工好的真实齿面使用Mahr检测机进行检测,验证磨齿加工真实齿面的精度。最后把检测后的弧齿锥齿轮安装在滚检机上进行滚检印痕试验,将滚检实验和基于ease-off拓扑曲面的弧齿锥齿轮TCA仿真接触区进行对比分析。
【关键词】：键词:齿面接触分析 弧齿锥齿轮 传动误差 啮合原理 ease-off拓扑曲面
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 弧齿锥齿轮技术简介8-9
• 1.2 弧齿锥齿轮国内外研究现状9-12
• 1.2.1 在设计和啮合理论方面9-10
• 1.2.2 在加工设备方面10-11
• 1.2.3 在齿面接触分析方面11-12
• 1.3 本文研究的意义12-13
• 1.4 本文主要研究内容13-14
• 第2章 弧齿锥齿轮大小轮加工参数计算14-34
• 2.1 局部综合法基本思想14
• 2.2 大轮加工参数的计算14-15
• 2.3 切齿数学模型15-19
• 2.3.1 大轮切齿坐标系15-17
• 2.3.2 小轮切齿坐标系17-19
• 2.4 大轮齿面方程19-22
• 2.5 参考点的选择及其主曲率和主方向的计算22-24
• 2.5.1 指定参考点22-23
• 2.5.2 参考点主曲率和主方向23-24
• 2.6 局部综合法24-26
• 2.7 小轮加工参数的计算26-32
• 2.7.1 小轮齿面方程26-28
• 2.7.2 基本关系式28-29
• 2.7.3 确定小轮加工参数29-31
• 2.7.4 变性多项式的基本形式31-32
• 2.8 加工参数实例计算32-33
• 2.9 本章小结33-34
• 第3章 Ease-off拓扑曲面34-44
• 3.1 Ease-off拓扑曲面概述34
• 3.2 构建ease-off拓扑曲面34-40
• 3.2.1 小轮共轭齿面方程34-35
• 3.2.2 小轮理论齿面方程35-38
• 3.2.3 建立ease-off拓扑曲面38-40
• 3.3 弧齿锥齿轮ease-off拓扑曲面计算实例40-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第4章 弧齿锥齿轮齿面接触分析44-58
• 4.1 基于ease-off拓扑曲面的弧齿锥齿轮TCA44-48
• 4.1.1 齿面边界条件44-46
• 4.1.2 齿面接触区46-47
• 4.1.3 传动误差曲线47-48
• 4.2 基于ease-off拓扑曲面的弧齿锥齿轮TCA程序设计48-50
• 4.3 传统弧齿锥齿轮齿面接触分析50-53
• 4.3.1 齿面接触区50-52
• 4.3.2 传动误差曲线52-53
• 4.4 实例分析53-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第5章 弧齿锥齿轮数控加工、检测及滚检试验58-64
• 5.1 实验设备介绍58-60
• 5.2 试验过程60-62
• 5.3 试验结论62-63
• 5.4 本章小结63-64
• 第6章 结论与展望64-66
• 6.1 结论64-65
• 6.2 展望65-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-71
• 攻读学位期间的研究成果71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 蒋瑞挺;周云飞;严思杰;;准双曲面齿轮几何参数计算方法的研究[J];机械设计与制造;2007年04期

2 王军,姜虹,王小椿,李润方,冯文军;差曲面的性质及其在弧齿锥齿轮中的应用[J];机械传动;2003年03期

3 曹雪梅,王军,周彦伟,邓效忠,杜发荣;弧齿锥齿轮大轮齿面的三维仿真[J];机械传动;2003年05期

4 钱学毅;吴双;;基于诱导法曲率的非对称弧齿锥齿轮多目标优化[J];机械强度;2012年05期

5 张华,邓效忠,曹雪梅;弧齿锥齿轮的TCA分析及切齿试验[J];拖拉机与农用运输车;2003年03期

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1 孙晓娟;齿轮参数和精度的三维坐标测量仪检测[D];哈尔滨理工大学;2006年

  本文关键词：基于Ease-off拓扑曲面的弧齿锥齿轮齿面接触分析，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：320764