弧齿锥齿轮的啮合特性与应力分析

发布时间：2023-12-13 19:57

　　弧齿锥齿轮自身结构特性使其与直齿锥齿轮相比有较大的重合度,具有传动平稳、承载能力强等优势,已广泛应用到机械制造的各个领域。由于弧齿锥齿轮传动啮合过程较为复杂,为了保证弧齿锥齿轮传动可靠性、强度及精度要求,有必要深入研究其啮合特性以及啮合应力。本文根据共轭曲面原理、轮坯设计、切齿计算得到了弧齿锥齿轮副数学模型,运用数值算法求解轴截面网格点与齿面离散点的对应关系方程,从而计算出齿面离散点,基于三维软件将齿面离散点转化成弧齿锥齿轮副三维模型。依照有限元接触问题分析方法及动静力学原理,建立了合理的弧齿锥齿轮有限元六面体有限元网格模型,并根据问题需要对其进行模型简化处理,对齿轮应力分析的加载方法及相关设置与已有的方法对比总结出新方法,为动静力学有限元分析做了很好的铺垫。运用弧齿锥齿轮接触力学原理,对弧齿锥齿轮进行静力学分析,得出齿轮应力分布情况以及变化规律,并设定不同工况研究了弧齿锥齿轮的啮合性能。运用动力学原理,对弧齿锥齿轮进行动力学接触分析,对比说明了动力学分析与静力学分析前处理方法的区别,并分析了惯性载荷、阻尼等因素对于弧齿锥齿轮动态啮合特性的影响。在研究中所涉及的分析方法及结论对实际中弧...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 齿面成型理论方面
        1.2.2 轮齿啮合接触分析方面
    1.3 课题主要的研究内容
第2章 弧齿锥齿轮副的啮合特性
    2.1 齿轮啮合原理
        2.1.1 共轭曲面原理
        2.1.2 等距共轭曲面原理
        2.1.3 点接触共轭曲面
    2.2 轮坯几何参数计算
        2.2.1 轮坯基本参数的选定
        2.2.2 标准收缩轮坯设计
        2.2.3 轮坯修正
    2.3 本章小结
第3章 弧齿锥齿轮三维建模
    3.1 弧齿锥齿轮切齿计算
        3.1.1 计算原理
        3.1.2 机床调整参数的计算
    3.2 弧齿锥齿轮的齿面数学模型
        3.2.1 大轮齿面方程
        3.2.2 小轮齿面方程
    3.3 弧齿锥齿轮副模型的构建
        3.3.1 齿轮建模步骤
        3.3.2 求解齿面离散点坐标
        3.3.3 建模实例
    3.4 本章小结
第4章 弧齿锥齿轮静力学分析
    4.1 弧齿锥齿轮静力学分析概述
    4.2 弧齿锥齿轮静力学接触分析
        4.2.1 静力学接触分析有限元模型的建立
        4.2.2 静力学接触分析边界条件及加载方式
    4.3 弧齿锥齿轮应力分析
        4.3.1 有限元分析结果
        4.3.2 理论验算
    4.4 不同工况下弧齿锥齿轮啮合特性分析
        4.4.1 转速对接触力的影响
        4.4.2 载荷对接触力的影响
        4.4.3 啮合特性分析
    4.5 本章小结
第5章 弧齿锥齿轮动力学分析
    5.1 显式动力分析概述
    5.2 动力学接触分析前处理
        5.2.1 动力学接触分析有限元模型的建立
        5.2.2 动力学接触分析边界条件及加载方式
    5.3 动力学啮合特性分析
        5.3.1 弧齿锥齿轮动力学分析
        5.3.2 惯性载荷对啮合特性的影响
        5.3.3 阻尼对啮合特性的影响
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3873867