大重合度变速器齿轮的承载能力研究

发布时间：2017-04-02 04:10

  本文关键词：大重合度变速器齿轮的承载能力研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：汽车变速器齿轮是变速箱的关键部分，它的承载能力关系到整个传动系统的传动质量，从而影响汽车的整体性能。为了使齿轮满足在使用寿命中正常工作的需要，应该使齿轮有一定的抗接触、弯曲、磨损破坏的能力。经常使用的计算齿轮接触应力及弯曲应力的公式是ISO计算公式或是AGMA计算公式。我国的GB/T3480-1997齿轮强度计算方法是来源于ISO计算公式。现有的齿轮应力计算公式都是以普通重合度齿轮为基础的。对于大重合度齿轮，没有专门的计算公式，，只是沿用普通重合度齿轮的计算公式，并对相关的系数进行修改。由于大重合度齿轮在啮合过程中，最少有两对齿啮合，按常用的计算方法，选择单对齿啮合的上界点的载荷进行计算是有很大误差的。大重合度齿轮应选择两对齿啮合区域的载荷进行计算，但是由于接触情况的不同，两对齿啮合时，载荷并不是平均分配在两对齿上。本文根据齿轮的啮合接触线理论分析两对齿啮合时的载荷分配情况，并进行齿轮的承载能力计算。 针对现有的这些问题，本论文利用齿轮的啮合接触线的变化情况，计算出齿轮的载荷在各齿轮上的理论分配情况。斜齿轮啮合时是沿齿面，接触线由短变长变短的渐进过程，每对啮合的齿轮的接触线在整个齿轮啮合接触线中占的比例，基本与每个齿的承担载荷呈正比例。利用这个比例重新对齿轮的接触应力进行计算，得知载荷分配法计算强度结果也更接近软件分析值（把软件分析析值当做真实值），因此证明这种方法是可行的。同时针对齿轮参数对齿轮重合度的影响情况，分析了螺旋角和变位系数对齿轮重合度和接触应力、弯曲应力的影响情况，并仿照齿轮变位系数封闭图做出齿轮螺旋角的区域图。最后针对某一型号的变速器进行参数优化，得出更适合实际情况的齿轮参数。
【关键词】：大重合度 接触线 接触应力 弯曲应力 参数优化
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 目录10-12
• 插图清单12-13
• 表格清单13-14
• 1. 绪论14-20
• 1.1. 论文研究背景及意义14-16
• 1.1.1. 论文研究背景14
• 1.1.2. 论文研究意义14-16
• 1.2. 大重合度齿轮研究现状介绍16-18
• 1.2.1. 国外大重合度齿轮研究现状16-17
• 1.2.2. 国内大重合度齿轮研究现状17-18
• 1.3. 课题来源及论文研究的主要内容18-20
• 1.3.1. 课题来源18
• 1.3.2. 论文研究的主要内容18
• 1.3.3. 本文创新点18-20
• 2. 齿轮各几何参数与重合度关系20-30
• 2.1. 齿轮啮合理论介绍20-22
• 2.2. 齿轮宏观参数与齿轮重合度的关系22-24
• 2.2.1. 齿数与重合度的关系22
• 2.2.2. 模数与齿轮重合的关系22-23
• 2.2.3. 传动比与齿轮重合的关系23-24
• 2.3. 齿形参数与齿轮重合度的关系24-26
• 2.3.1. 压力角与齿轮重合度的关系24
• 2.3.2. 螺旋角与齿轮重合度的关系24-25
• 2.3.3. 变位系数与齿轮重合度的关系25-26
• 2.3.4. 齿顶高系数与齿轮重合度的关系26
• 2.4. 中心距变动对齿轮重合度影响26-29
• 2.5. 本章小结29-30
• 3. 重合度对齿轮传动性能的影响30-54
• 3.1. 齿轮强度计算方法的介绍30-31
• 3.2. 齿轮强度计算准则31
• 3.3. 大重合度齿轮载荷分配研究31-34
• 3.3.1. 齿轮啮合过程接触线变化31-32
• 3.3.2. 接触线长度及比例的计算32-34
• 3.4. 重合度对齿轮接触强度的影响34-45
• 3.4.1. 齿轮接触分析的意义35
• 3.4.2. 齿轮接触问题研究基础35-36
• 3.4.3. 齿轮接触应力的计算36-41
• 3.4.4. 计算应力与有限元分析结果对比41-43
• 3.4.5. 重合度对齿轮接触应力的影响43-45
• 3.5. 重合度对齿轮弯曲强度的影响45-51
• 3.5.1. 齿轮弯曲应力研究的意义45
• 3.5.2. 齿轮弯曲问题研究基础45-46
• 3.5.3. 齿轮弯曲应力的计算46-48
• 3.5.4. 计算弯曲应力与有限元分析结果对比48-50
• 3.5.5. 重合度对齿轮弯曲应力的影响50-51
• 3.6. 参数选择51-53
• 3.7. 本章小结53-54
• 4. 双离合自动变速器结构优化54-68
• 4.1. 双离合自动变速器研究历史54-55
• 4.2. 双离合自动变速器结构及原理介绍55-58
• 4.2.1. 汽车变速器分类55-56
• 4.2.2. 双离合变速器结构介绍56-57
• 4.2.3. 双离合变速器工作原理介绍57-58
• 4.3. 建立优化设计数学模型58-64
• 4.3.1. MATLAB 软件介绍及优化方法选择58-59
• 4.3.2. 设计变量的选取59
• 4.3.3. 优化目标的建立59-61
• 4.3.4. 约束条件的建立61-64
• 4.4. 优化结果64-66
• 4.5. 本章小结66-68
• 5. 总结与展望68-70
• 5.1. 总结68-69
• 5.2. 展望69-70
• 参考文献70-73
• 攻读硕士学位期间的学术情况及成果情况73-74
• 1) 参加的学术交流与科研项目73
• 2) 发表的学术论文（包含专利和软件著作权）73-74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 尹刚;;高重合度齿轮应力场有限元分析[J];重庆大学学报;2010年07期

2 王三民,纪名刚;高速大重合度直齿圆柱齿轮的齿廓最佳修形研究[J];航空学报;1996年01期

3 方宗德;蒋孝煜;宋镜瀛;;大重合度齿轮的性能研究[J];齿轮;1987年01期

4 程乃士;孙大乐;;齿轮应力和位移分析的保角映射法[J];机械传动;1992年01期

5 赵宁;杨杰;;高重合度圆柱齿轮传动多目标优化设计[J];机械传动;2012年07期

6 王丽芳;汽车自动变速器[J];机械传动;1998年03期

7 郑泉;马强;陈黎卿;;基于遗传算法的汽车变速器优化设计[J];机械工程师;2007年11期

8 吴佐铭;褚超美;顾健华;祁鹏华;;双离合自动变速器技术现状及应用前景[J];机械科学与技术;2008年11期

9 渠珍珍;鲍和云;朱如鹏;李发家;;高重合度行星齿轮传动系统动态特性分析[J];机械科学与技术;2012年07期

10 李庆远;马成习;;高重合度直齿渐开线圆柱齿轮传动承载能力与优化设计研究[J];昆明工学院学报;1993年04期

  本文关键词：大重合度变速器齿轮的承载能力研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：281844