齿轮的啮合弹性变形与弧齿圆柱齿轮修形方法的研究

发布时间：2020-05-29 08:41

【摘要】：齿轮传动具有传动功率范围大、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长、.传动比稳定等特点,被广泛地应用于汽车、工程机械、机床、风力发电设备等诸多领域。在机械传动装置中,齿轮的性能和寿命直接影响着机电产品的性能和可靠性。尽管在最近几十年来齿轮的设计制造技术已经大大提高,先后出现了渐开线圆柱直齿、斜齿、人字形齿等各种齿线形式的齿轮传动。但是齿轮传动机构的振动与噪声制约着齿轮传动技术的发展。因此提高齿轮副传动平稳性的研究是十分必要的。 无论采用何种精确的标准齿形曲线(如渐开线、摆线、圆弧或其它曲线),以及提高安装精度,但是由于轮齿在啮合传动力作用下产生的弹性变形,使得齿轮副沿啮合线的静态共轭齿廓的共轭关系遭到破坏,不可避免地引起振动和噪声,影响齿轮传动的平稳性与使用寿命。所以本文的重点是通过计算弹性变形量来研究轮齿的啮合弹性变形对齿轮传动的平稳性的影响,并探索通过综合修形的方法来提高齿轮传动质量。 本文分析了齿轮副啮合传动的特性,利用材料力学和微分几何学的相关知识重点研究了齿轮弹性变形量的计算方法,推导出更为简明的计算公式；并发现齿轮弹性变形会导致基节误差,从而引起啮入冲击和啮出冲击。针对齿轮传动过程中的弹性变形,以及考虑实际工况中的安装误差,本文提出了一种新型的修形方法——综合修形,并以直齿为例,推导出相关修形参数的计算公式。在此基础之上,重点研究和推导弧齿圆柱齿轮的弹性变形和综合修形量的计算。并结合齿轮副在实际工况下的传动状态,通过有限元方法分析直齿、弧齿在综合修形前后的应变和应力值,从而验证综合修形改善了齿面的受力状态。 本文以轮齿啮合弹性变形为出发点,提出综合修形这一新型的修形方法,有效减少轮齿啮入啮出的冲击、保证轮齿啮合平稳过渡,既可以解决弹性变形对基节带来的误差影响,又可以有效减小安装误差对啮合传动的影响。相信随着研究工作的不断深入,修形参数将不断完善,在实际的齿轮副传动过程中,综合修形对降低啮合冲击具有明显的优势,更是有利于传动平稳性的提升。
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH132.41

【参考文献】

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1 陈家庆,信朝华;弹性点接触问题的数值求解与应用[J];轴承;2001年01期

2 李明山，李华敏，，周有强，姚立纲;平面齿轮传动弹性啮合分析[J];大庆石油学院学报;1996年03期

3 王致坚,伍利群,罗魁元;渐开线齿轮传动的噪声产生与防治[J];机床与液压;2005年08期

4 王召垒;宋爱平;陈婷;王树峰;;渐开线弧齿圆柱齿轮副齿面接触应力分析[J];机械设计与制造;2008年12期

5 宋乐民;;渐开线鼓形齿的鼓形量[J];齿轮;1981年02期

6 杨廷力;叶新;王玉璞;钱臬鹤;;渐开线高速齿轮的齿高修形(一)[J];齿轮;1982年03期

7 方宗德;张永才;蔺天存;;斜齿轮的齿廓修形的实验研究[J];机械传动;1992年04期

8 周长江,唐进元,吴运新;齿根应力与轮齿弹性变形的计算方法进展与比较研究[J];机械传动;2004年05期

9 翟红升;王长明;刘世军;李志胜;;ZY-1型硬齿面双圆弧齿轮齿根应力的分析[J];机械传动;2006年01期

10 汪强,周锦进;齿轮修形技术及工艺的发展[J];机械工程师;2002年02期

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本文编号：2686680