微型齿轮齿廓设计方法研究

发布时间：2020-08-05 21:20

【摘要】： 本文提出了一种新的共轭齿廓设计的方法,通过使用偏差函数在原始节曲线的基础上重新形成新的曲线。这种方法可适合任何形状的节曲线,能相对容易地在设计中加进人们所需要的齿轮几何和机械特性。论文首先对目前常用的几种齿轮性能进行了分析,比较了渐开线与摆线齿轮的滑动系数,渐开线与圆弧齿轮的弯曲应力和接触应力。第二,根据微型齿轮传动设计与制造的特点,提出了一种设计微型齿轮轮齿齿廓曲线的方法,即偏差函数法设计齿轮齿廓。使用所提方法可以使齿轮具有较小的滑动系数和接触应力,从而有效地减小了齿轮的磨损。对所设计齿轮的滑动系数、弯曲应力、接触应力进行了计算,并与渐开线齿轮进行了比较。第三,利用有限元分析软件ANSYS对所设计的齿轮进行了弯曲应力分析,并与悬臂梁法计算弯曲应力进行了比较。最后,使用参数化建模软件UG,对所设计的齿轮进行了设计建模;利用MEMS加工中的UV-LIGA技术对所设计的齿轮及渐开线齿轮进行了加工。
【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】：2006
【分类号】：TH132.41
【图文】：

滑动系数,摆线齿轮,渐开线齿轮,系数

图 2.8 渐开线齿轮与摆线齿轮滑动系数系数比较可以得到，渐开线齿轮传动时齿轮的滑动系数变化较大，则在齿轮轮存在着较大的滑动，从而加剧了齿轮的磨损。图中滑动系数的正一齿廓节点以上部分和以下部分的滑动方向相反。摆线齿轮传动时常数，磨损比较均匀。开线齿轮与圆弧齿轮弯曲应力比较(2-14)和(2-15)得渐开线弯曲应力公式为/6cos2FnFnFFbSFhWM ασ ==cosα211dTFn=arccos(/)Fnbaa =rr

新齿形,滑动系数,渐开线齿轮,压力角

微型齿轮齿廓设计方法研究6.2 结果与讨论利用三次样条函数在 MATLAB 中通过上述程序设计流程图搜寻到合适的函数，并求得相对应的齿轮齿廓方程后，对新设计的齿轮与渐开线齿轮从滑数、弯曲应力、接触应力三方面进行了比较。(1)所求的新齿形与压力角为 20°的渐开线滑动系数比较如图 3.17 所示，横坐标的意义为齿轮齿廓上的任意一点(图 3-13)与 X 轴的夹角。从图上可出，本文新设计的齿形可以达到近零滑动，可以有效都减小齿轮的磨损。

新齿形,压力角,接触应力,渐开线齿轮

新齿形与压力角为20°的渐开线齿轮接触应力比较

【引证文献】