高减速比准双曲面齿轮的加工仿真及试验

发布时间：2017-10-07 02:33

  本文关键词：高减速比准双曲面齿轮的加工仿真及试验

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【摘要】：随着现代机械传动技术向着高效率、高功率密度方向发展,高减速比齿轮传动的应用愈加广泛。高减速比准双曲面齿轮传动是近些年逐渐发展起来的一种新兴的具有高传动比和高效率的传动形式,现已经逐渐应用于机械行业各个领域。从汽车主减速器快速发展到其他众多工业领域,现已成功替代螺旋圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮等部分交错轴传动。相较于其它传动形式,高减速比准双曲面齿轮传动在精密传动领域具有更高的效率,而被广泛应用,例如工业机器人和精密机床等领域。对于其高减速比准双曲面齿轮在啮合理论和仿真分析、加工制造方面的研究,与其它齿轮传动类型有着很多的相似之处。因此,重点对高减速比准双曲面齿轮的精确加工和啮合性能等方面展开研究,对将来大速比传动装置的研究具有重要的意义。本论文分为以下几个研究内容:1高减速比准双曲面齿轮副的设计重点在于节锥的确定和轮齿几何系数的选取,通过优化求解的方法,确定了大、小轮的节锥,进而确定了其它基本参数,本文通过建立大轮成形法,小轮刀倾法加工坐标系,利用齿面啮和原理,通过坐标转换,求出了大小轮的齿面方程。2通过局部综合法和齿轮啮合原理,设计了高减速比准双曲面齿轮副加工参数计算的过程,根据Gleason计算卡求出了大轮加工参数,选取大小轮参考点,由大轮参考点处的主曲率和主方向求出了小轮参考点处的主曲率和主方向,通过Matlab编程,最后求出小轮的加工参数。3构建了大小轮齿面三维坐标点和旋转投影面之间一一对应的关系,通过Matlab编程,编制了齿面坐标点的求解程序,分别对齿数比为3:60和4:48的两对齿轮进行了三维造型和装配及运动仿真,并对齿数比为3:60的齿轮副进行了切齿试验,通过滚检试验观察接触区,来验证所设计齿轮副的正确性。
【关键词】：高减速比 准双曲面齿轮 啮合 运动仿真
【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 研究背景及意义8-10
• 1.2 螺旋锥齿轮加工技术国内外的研究现状10-11
• 1.3 高减速比齿轮传动国内外的研究现状11-13
• 1.4 论文的主要研究内容13-14
• 第2章 大小轮齿面方程的推导14-28
• 2.1 节锥设计14-15
• 2.1.1 几何限制条件14-15
• 2.1.2 新设计的收敛条件15
• 2.2 轮齿几何设计15-17
• 2.3 几何参数的计算17-18
• 2.4 大轮齿面方程的推导18-21
• 2.4.1 成形法加工大轮坐标系18-19
• 2.4.2 大轮齿面方程的求解19-21
• 2.5 小轮齿面方程的推导21-27
• 2.5.1 刀倾法加工小轮坐标系21-23
• 2.5.2 小轮齿面方程的推导23-27
• 2.6 本章小结27-28
• 第3章 大小轮加工参数的计算28-50
• 3.1 局部综合法28
• 3.2 基本方程组28-34
• 3.2.1 线接触齿面29-30
• 3.2.2 点接触齿面30-31
• 3.2.3 预置接触参数31-34
• 3.3 大轮加工参数的计算34-35
• 3.4 大小轮参考点的选择35-36
• 3.5 参考点处大轮主曲率和主方向的确定36-37
• 3.6 小轮参考点处的主曲率和主方向的求解37-41
• 3.7 小轮加工参数的计算41-43
• 3.8 小轮加工参数的确定43-46
• 3.9 齿轮副加工参数结果46-49
• 3.9.1 齿数比为 4:48的齿轮副46-48
• 3.9.2 齿数比为 3:60的齿轮副48-49
• 3.10 本章小结49-50
• 第4章 HRH齿轮的三维造型及仿真分析50-74
• 4.1 齿面点的求解50-59
• 4.1.1 齿面网格节点划分50-53
• 4.1.2 齿面三维坐标点的求解53-59
• 4.2 齿轮副三维造型及装配59-73
• 4.2.1 齿轮副的三维造型59-65
• 4.2.2 齿轮副的装配及运动仿真65-73
• 4.3 本章小结73-74
• 第5章 HRH齿轮的铣齿及滚检试验74-84
• 5.1 切齿试验74-79
• 5.1.1 大轮切齿试验75-77
• 5.1.2 小轮切齿试验77-79
• 5.2 滚检试验79-83
• 5.3 本章小结83-84
• 第6章 结论与展望84-86
• 6.1 结论84-85
• 6.2 展望85-86
• 参考文献86-90
• 致谢90-92
• 攻读硕士学位期间的研究成果92

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 董学朱;;准双曲面齿轮刀倾半展成切齿调整计算新方法[J];齿轮;1988年02期

2 聂少武;邓效忠;李天兴;;奥利康准双曲面齿轮的理论齿面推导及仿真[J];机械传动;2009年02期

3 周铭,苏大鹏,马亮;少齿数齿轮传动[J];机械工程师;2001年03期

4 李普华;;弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮加工技术[J];机电工程技术;2010年07期

5 王利环;魏冰阳;;准双曲面齿轮节锥参数设计的新方法[J];河南科技大学学报(自然科学版);2008年02期

6 方宗德,邓效忠;高重合度螺旋锥齿轮的设计与仿真[J];西北工业大学学报;2002年02期

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本文编号：986444