渐开线变齿厚齿轮传动设计与啮合特性研究

发布时间：2017-08-04 23:18

  本文关键词：渐开线变齿厚齿轮传动设计与啮合特性研究

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【摘要】：课题来源于国家自然科学基金“基于线接触的空间小夹角齿轮传动原理及其关键技术研究(51405043)”。渐开线变齿厚齿轮是渐开线齿轮的一般形式,其变位系数沿轴线方向呈线性变化,可实现平行轴,相交轴和交错轴间的传动,广泛应用于高速游艇、快艇、精密机器人、全驱动汽车等动力传递领域。然而由于渐开线变齿厚齿轮传动的几何设计复杂,变位系数、节锥角、螺旋角等几何设计参数选取依赖设计人员的经验,且不同安装方式(平行轴、相交轴与交错轴)下的设计流程相互独立。针对上述问题,论文研究平行/相交/交错轴渐开线变齿厚齿轮的一般几何设计方法,根据该方法建立平行轴渐开线变齿厚齿轮传动模型,对其啮合特性进行研究,为该型渐开线变齿厚齿轮传动的工业化推广提供理论依据,具有重要的学术意义与工程应用价值。论文主要研究内容如下:①基于节圆锥共轭啮合理论,提出适用于平行/相交/交错轴渐开线变齿厚齿轮传动的一般几何设计方法,实现不同安装方式下渐开线变齿厚齿轮传动设计方法的统一;②基于滚削加工原理,建立渐开线变齿厚齿轮的齿面数学模型,利用Matlab编写齿面点云求解程序,采用Pro/E建立了渐开线变齿厚齿轮精确三维实体模型,对平行轴渐开线变齿厚齿轮传动进行几何设计;③采用有限单元法,建立平行轴渐开线变齿厚齿轮传动啮合分析模型,研究几何设计参数节锥角对啮合特性的影响,研究载荷变化对啮合特性的影响规律;④基于齿轮副实际安装工况,定义平行轴渐开线变齿厚齿轮传动中心距误差,轴向位置误差和轴线平行度误差,研究安装误差对齿轮副啮合特性的影响,分析不同安装误差下齿面接触力、传递误差、时变啮合刚度、齿根应力的变化规律。
【关键词】：渐开线变齿厚齿轮 啮合理论 几何设计 啮合特性 安装误差
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 课题背景及意义8-9
• 1.2 课题国内外研究现状9-14
• 1.3 论文的主要研究内容14-16
• 2 基于节圆锥的渐开线变齿厚齿轮传动啮合理论16-36
• 2.1 引言16
• 2.2 渐开线变齿厚齿轮传动啮合理论16-23
• 2.2.1 工作节圆锥啮合理论16-20
• 2.2.2 公共齿条啮合条件20-23
• 2.3 渐开线变齿厚齿轮传动几何设计方法23-27
• 2.4 渐开线变齿厚齿轮加工方法研究27-34
• 2.5 小结34-36
• 3 平行轴渐开线变齿厚齿轮啮合模型建立与参数影响分析36-52
• 3.1 引言36
• 3.2 平行轴渐开线变齿厚齿轮几何设计参数36-37
• 3.3 平行轴渐开线变齿厚齿轮啮合模型37-40
• 3.4 节锥角对啮合特性影响分析40-45
• 3.5 外载荷对啮合特性影响分析45-51
• 3.6 小结51-52
• 4 安装误差对平行轴渐开线变齿厚齿轮啮合特性的影响分析52-66
• 4.1 引言52
• 4.2 中心距安装误差对啮合特性的影响52-55
• 4.3 轴向位置安装误差对啮合特性的影响55-57
• 4.4 轴线平行度安装误差对啮合特性的影响57-64
• 4.4.1 x方向轴线平行度安装误差58-61
• 4.4.2 y方向轴线平行度安装误差61-64
• 4.5 小结64-66
• 5 结论与展望66-68
• 5.1 全文总结66-67
• 5.2 工作展望67-68
• 致谢68-70
• 参考文献70-76
• 附录 A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录76

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本文编号：622224