螺旋渐开线齿轮啮合原理和设计研究
本文关键词:螺旋渐开线齿轮啮合原理和设计研究 出处:《南京航空航天大学》2012年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:螺旋渐开线齿轮是一种新型齿轮,以螺旋渐开线的点啮合实现传动,可用于相交轴传动,,本文以螺旋渐开线齿轮为研究对象,对其啮合原理和设计展开研究。 介绍了螺旋渐开线的形成及其参数方程,给出了相互啮合的一对螺旋渐开线的方程;采用运动学法,证明了螺旋渐开线的共轭特性。 从产形齿条包络生成齿轮的角度出发,运用齿轮啮合原理,由产形齿条齿廓方程,推导出螺旋渐开线齿轮的齿面方程。采用MATLAB编程生成螺旋渐开线齿轮的齿面,根据产形分析获得的齿面上点的三维坐标值,在PRO/E中建立齿轮的精确三维模型。 利用推导出的螺旋渐开线齿轮的齿面方程,建立了垂直相交轴螺旋渐开线齿轮传动的齿面接触数学模型,通过MATLAB软件编程分析了齿面接触情况,获得了齿面的接触点运动轨迹。 基于虚拟样机技术,采用PRO/E和虚拟样机仿真软件ADAMS建立了垂直相交轴螺旋渐开线齿轮传动的虚拟样机模型,获得了齿轮的转速特性曲线,验证了螺旋渐开线齿轮可实现定传动比传动。 基于有限元理论,采用有限元软件ANSYS,建立垂直相交轴螺旋渐开线齿轮传动的加载接触有限元模型,分析了齿面的接触应力和齿根弯曲应力,为该齿轮的传动设计提供了理论依据。
[Abstract]:The helical involute gear is a new type of gear, which can be used to drive the intersecting shaft by the point meshing of the helical involute. In this paper, the meshing principle and design of the helical involute gear are studied. The formation of spiral involute and its parameter equation are introduced, the equations of a pair of helical involutes meshing with each other are given, and the conjugate characteristics of spiral involute are proved by using kinematics method. From the angle of generating gear from the envelope of producing rack, the gear profile equation is derived from the gear meshing principle. The tooth surface equation of the helical involute gear is derived, and the tooth surface of the spiral involute gear is generated by MATLAB programming, and the 3D coordinate value of the point on the tooth surface is obtained according to the form analysis. The accurate three-dimensional model of gear is established in PRO/E. Based on the tooth surface equation of spiral involute gear, the tooth surface contact mathematical model of vertical intersecting spiral involute gear transmission is established, and the tooth surface contact is analyzed by MATLAB software. The movement track of the contact point on the tooth surface is obtained. Based on virtual prototyping technology, the virtual prototype model of vertical intersecting helical involute gear transmission is established by using PRO/E and virtual prototype simulation software ADAMS, and the speed characteristic curve of gear is obtained. It is verified that the helical involute gear can realize the constant transmission ratio. Based on finite element theory and finite element software ANSYS, the contact finite element model of vertical intersecting helical involute gear transmission is established, and the contact stress and root bending stress of tooth surface are analyzed. It provides a theoretical basis for the transmission design of the gear.
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH132.413
【参考文献】
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本文编号:1360499
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