螺旋锥齿轮弯曲与接触强度计算及试验研究
发布时间：2021-08-23 22:50
螺旋锥齿轮具有强大的承载能力、传动稳定、噪声小、减速比大且对安装误差敏感性小等优点,广泛应用于航空航天、汽车及精密机床等领域。精确计算螺旋锥齿轮的重合度、传动误差、轮齿强度等对预测齿轮传动性能及其可靠性具有重要意义。螺旋锥齿轮齿形与承载复杂,通常需要进行齿廓修形和齿面优化来改善齿面接触特性,实现延长齿轮寿命,降低传动误差和传动噪声、消除干涉和集中应力等目的。本文重点研究螺旋锥齿轮的几何建模及弯曲与接触强度的计算方法,并对计算结果进行试验验证。主要研究内容如下:（1）基于微分几何与展成加工原理建立螺旋锥齿轮几何模型。基于微分几何与展成加工原理推导螺旋锥齿轮的齿面方程和齿根过渡曲面方程;通过MATLAB编程获取齿面数据点的坐标值,利用CATIA对离散点进行曲线曲面拟合,最终得到螺旋锥齿轮的几何模型。（2）螺旋锥齿轮有限元静态和动态接触分析。分别建立齿廓修形和未修形的螺旋锥齿轮有限元静/动态接触分析模型,采用ABAQUS有限元软件分析其重合度、传动误差、接触强度、弯曲强度等啮合特性与力学性能参数,分析齿廓修形对轮齿强度的影响,探讨阻尼对动态分析结果的影响。（3）螺旋锥齿轮弯曲与接触强度有限元...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]弧齿锥齿轮动应力计算分析及测试研究[J]. 刘海鸥,刘兴星. 机械传动. 2017(09)
[2]航空弧齿锥齿轮轮齿应力谱精确获取及分布估计[J]. 王延忠,吴朝阳,卞勇,刘旸. 新技术新工艺. 2016(09)
[3]汽车驱动桥准双曲面齿轮齿根弯曲应力预测与试验[J]. 刘程,史文库,陈志勇,何伟,荣如松,宋怀兰. 吉林大学学报(工学版). 2017(02)
[4]基于UG/Open的球面渐开线弧齿锥齿轮参数化精确建模[J]. 汪永胜,阿达依·谢尔亚孜旦,丁撼. 机械传动. 2014(01)
[5]弧齿锥齿轮印痕稳定性优化设计与试验[J]. 苏进展,方宗德. 航空动力学报. 2012(11)
[6]弧齿准双曲面齿轮啮合接触冲击有限元仿真分析[J]. 姚启萍,唐进元. 铁道科学与工程学报. 2011(04)
[7]18Cr2Ni4WA齿轮接触疲劳特性试验研究[J]. 武志斐,王铁,张瑞亮. 兵工学报. 2010(05)
[8]有误差的螺旋锥齿轮传动接触分析[J]. 唐进元,卢延峰,周超. 机械工程学报. 2008(07)
[9]应用有限元法（FEM）验证在直齿轮和斜齿轮内采用ISO和AGMA标准的齿根强度的比较分析[J]. Andrzej kawalec,Jerzy Wiktor,Dariusz Ceglarek. 传动技术. 2007(03)
[10]齿根应力与轮齿弹性变形的计算方法进展与比较研究[J]. 周长江,唐进元,吴运新. 机械传动. 2004(05)
硕士论文
[1]螺旋锥齿轮有限元接触分析与试验研究[D]. 张红涛.湖南大学 2015
本文编号：3358741
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１螺旋锥齿轮齿面组成??１?一齿顶曲面；２—工作曲面；３—齿根过渡曲面；４—齿根曲面??
别为齿顶圆锥面和齿根圆锥面上的一段锥曲面，只需要知道顶锥角、根锥角以及??齿顶圆和齿根圆的半径即可得到。??图２．１螺旋锥齿轮齿面组成??１?一齿顶曲面；２—工作曲面；３—齿根过渡曲面；４—齿根曲面??２．２．１大齿轮的机床加工坐标系??按照螺旋锥齿轮加工时机床和工件的位置关系，并参照格里森１６号铣齿机的??实体模型建立如图２．２机床加工坐标系。??Ｌ?＼?Ｚ?＾??＾?＼?ｘ??＼?Ｖｙ２?一一?４?一??〇ｍ２??Ｅｌ??ｙ２Ｖ?Ｙｂ２?＇?，ｆ??图２．２大轮机床加工坐标系??建立机床坐标系＊＾，？２，该坐标系为固定连接在机床的静止坐标系，其坐标原??８
图２．３双面刀盘刀刃的轴截面??螺旋锥齿轮切齿加工过程中，大轮加工刀盘刀刃绕其刀盘轴线旋转，形成如??图２．４的产形面。??凸面产形面?凹面产形面??９＾?Ｖ??ｇ?ｋ?ｕ??图２．４大轮刀刃的产形面??分别在产形面中心建立三维坐标系，可以得到大轮刀盘切削刀刃产形面的方??程：??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]弧齿锥齿轮动应力计算分析及测试研究[J]. 刘海鸥,刘兴星. 机械传动. 2017(09)
[2]航空弧齿锥齿轮轮齿应力谱精确获取及分布估计[J]. 王延忠,吴朝阳,卞勇,刘旸. 新技术新工艺. 2016(09)
[3]汽车驱动桥准双曲面齿轮齿根弯曲应力预测与试验[J]. 刘程,史文库,陈志勇,何伟,荣如松,宋怀兰. 吉林大学学报(工学版). 2017(02)
[4]基于UG/Open的球面渐开线弧齿锥齿轮参数化精确建模[J]. 汪永胜,阿达依·谢尔亚孜旦,丁撼. 机械传动. 2014(01)
[5]弧齿锥齿轮印痕稳定性优化设计与试验[J]. 苏进展,方宗德. 航空动力学报. 2012(11)
[6]弧齿准双曲面齿轮啮合接触冲击有限元仿真分析[J]. 姚启萍,唐进元. 铁道科学与工程学报. 2011(04)
[7]18Cr2Ni4WA齿轮接触疲劳特性试验研究[J]. 武志斐,王铁,张瑞亮. 兵工学报. 2010(05)
[8]有误差的螺旋锥齿轮传动接触分析[J]. 唐进元,卢延峰,周超. 机械工程学报. 2008(07)
[9]应用有限元法（FEM）验证在直齿轮和斜齿轮内采用ISO和AGMA标准的齿根强度的比较分析[J]. Andrzej kawalec,Jerzy Wiktor,Dariusz Ceglarek. 传动技术. 2007(03)
[10]齿根应力与轮齿弹性变形的计算方法进展与比较研究[J]. 周长江,唐进元,吴运新. 机械传动. 2004(05)
硕士论文
[1]螺旋锥齿轮有限元接触分析与试验研究[D]. 张红涛.湖南大学 2015
本文编号：3358741
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