含安装误差的修形直齿—面齿轮传动齿面接触分析的研究

发布时间：2018-03-29 18:19

  本文选题：面齿轮传动　切入点：安装误差　出处：《中南大学》2012年硕士论文

【摘要】：齿轮传动是现代机械传动最重要传动形式之一,面齿轮传动是一种圆柱齿轮与圆锥齿轮啮合的新型齿轮传动,近年来,因其在高速重载领域的独特优势,在国外被成功应用于直升机的传动系统中,现已发展成为齿轮研究的热点之一。本文基于面齿轮插齿加工原理推导了面齿轮齿面方程、根切和变尖计算公式,建立面齿轮三维几何模型,构建了含安装误差的面齿轮啮合接触分析模型,研究了修形面齿轮传动的接触特性,研究对于高性能面齿轮的设计和制造提供参考。 全文主要研究内容如下： 1.面齿轮齿面数学模型与几何模型的建立。根据微分几何与啮合原理,基于插齿加工法建立了面齿轮的数学模型,推导了齿宽方向根切和变尖的条件,通过齿面离散点的曲面重构与虚拟加工两种方法建立了面齿轮的几何模型。 2.面齿轮传动齿面接触分析(Tooth Contact Analysis)。考虑三个安装误差项来模拟面齿轮的安装,构建了含安装误差的面齿轮传动齿面接啮合分析模型,详细研究了安装误差对接触轨迹的影响规律,为接触轨迹位置的精确可控提供参考。 3.修形面齿轮传动齿面接触分析。考虑接触轨迹对安装误差的敏感性,提出了一种圆柱齿轮鼓形修形方法,达到降低齿轮副对安装误差敏感性的目的；采用抛物线齿廓修形方法对齿轮副进行修形,有效避免了边缘接触。 4.修形面齿轮传动TCA分析软件的编制。以MATLAB作为计算工具,采用MATLAB GUI开发软件界面,实现数据传递,实现了修形面齿轮TCA分析软件的编制。
[Abstract]:Gear transmission is one of the most important transmission forms of modern mechanical transmission. Surface gear transmission is a new type of gear transmission meshing cylindrical gear and bevel gear. In recent years, because of its unique advantages in the field of high speed and heavy load, the face gear transmission is a new type of gear transmission. Successfully applied in helicopter transmission system abroad, it has become one of the hotspots in the research of gear. Based on the machining principle of surface gear shaper, the equation of tooth surface of surface gear, the formula of root cutting and tapering calculation are derived in this paper. The 3D geometric model of surface gear is established, and the meshing contact analysis model of surface gear with installation error is constructed. The contact characteristics of modified face gear transmission are studied. The research provides a reference for the design and manufacture of high performance surface gear. The main contents of this paper are as follows:. 1. The establishment of mathematical model and geometric model of tooth surface of face gear. According to the principle of differential geometry and meshing, the mathematical model of face gear is established based on the method of gear shaper machining, and the conditions of cutting root and changing point in wide direction of tooth are deduced. The geometric model of surface gear was established by surface reconstruction and virtual machining. 2. Tooth surface contact analysis of face gear transmission and Tooth Contact analysis. Considering three installation errors to simulate the installation of surface gear, a meshing analysis model of surface gear tooth joint with installation error is established. The influence of installation error on contact trajectory is studied in detail, which provides a reference for precise and controllable contact trajectory position. 3. Analysis of tooth surface contact of modified gear transmission. Considering the sensitivity of contact trajectory to installation error, a method of cylindrical gear drum profile modification is proposed, which can reduce the sensitivity of gear pair to installation error. The parabola tooth profile modification method is used to modify the gear pair, which effectively avoids the edge contact. 4. The programming of TCA analysis software for gear transmission with modified profile. With MATLAB as calculation tool, MATLAB GUI is used to develop software interface to realize data transfer, and to compile TCA analysis software of modified face gear.
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH132.41

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本文编号：1682286