正交复合运动锥齿轮副的设计与分析

发布时间：2017-05-22 15:07

  本文关键词：正交复合运动锥齿轮副的设计与分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：正交复合运动锥齿轮副是在凸轮机构和非圆锥齿轮副的研究基础上提出一种可同时实现相交轴间转动传递和轴向移动传递功能的锥齿轮副。该新型齿轮副以其独有的运动形式、运动规律和动力性能等方面的特点，可用于替换复杂组合机构和装备轻量化设计，在工程机械、农业机械和纺织机械等场合，具有潜在的应用前景。因此，对正交复合运动锥齿轮副的探索和研究意义重大。 课题来源于国家自然科学基金项目，主要目的是针对正交复合运动锥齿轮副而展开探索该非圆锥齿轮副的运动原理、运动特性、轮齿齿面、通用几何设计和虚拟仿真研究方法。针对该新型非圆锥齿轮副，本文开展的主要研究工作如下： 1)根据机构学基本原理，提出了正交复合运动锥齿轮副设计方法，结合齿轮啮合理论，完成了非圆锥齿轮副分类设计，实现了传统圆锥齿轮、非圆锥齿轮的统一，建立了该锥齿轮副的传动理论；利用坐标变换和微分几何原理，完成了各种条件的主、从动齿轮节曲线设计，对该锥齿轮副的节曲线、齿顶曲线、齿根曲线进行推导； 2)利用共轭曲面理论和范成法加工原理，，分别从理论和工程实践两方面完成了该锥齿轮副的齿形设计，推导了基于球面渐开线的正交复合运动锥齿轮副齿面方程，提出了范成生成该锥齿轮副齿面方法，并建立了特定类型节曲线的正交复合运动锥齿轮实体设计及其装配模型；根据运动学相关理论，分析了该锥齿轮副的移动和转动特性，获得了该锥齿轮副的传动比、角速度、位移和速度等，通过单因素变量法探讨了各个参数随离心率、阶数变化规律； 3)利用SolidWorksAPI接口，完成了针对4种典型曲线的该锥齿轮副的节曲线、传动比曲线、移动量特性曲线以及特定转速条件下的转角、移动量、转速和移动速度等时间变化特性分析，开发了正交复合运动锥齿轮仿真加工程序设计，实现了该类齿轮副的准确建模； 4)采用CAD仿真技术进行了研究，验证了该锥齿轮副设计方法的正确性，结果表明该锥齿轮副符合设计要求的从动齿轮轴向移动和两轴转动的运动传递功能，为推广正交复合运动锥齿轮副的工程应用奠定了理论基础。
【关键词】：非圆锥齿轮 仿真加工 运动特性 程序设计
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 研究背景及研究意义8-11
• 1.1.1 研究背景8-10
• 1.1.2 研究意义10-11
• 1.2 非圆锥齿轮机构研究现状11-12
• 1.3 主要研究内容12-13
• 1.4 本章小结13-14
• 2 正交复合运动锥齿轮副运动原理14-28
• 2.1 复合运动原理14-17
• 2.2 空间节曲线17-25
• 2.3 齿顶与齿根曲线25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 3 正交复合运动锥齿轮副齿面求解28-40
• 3.1 共轭齿面推导28-33
• 3.2 齿面的范成求解33-34
• 3.3 特定节曲线齿轮副34-38
• 3.4 本章小结38-40
• 4 正交复合运动锥齿轮副运动特性40-54
• 4.1 基本运动学40-43
• 4.2 转动运动特性43-48
• 4.3 移动运动特性48-53
• 4.4 本章小结53-54
• 5 正交复合运动锥齿轮副虚拟仿真与设计54-70
• 5.1 运动学仿真54-60
• 5.2 齿轮建模及分析系统设计60-68
• 5.3 本章小结68-70
• 6 结论与展望70-72
• 6.1 主要结论70-71
• 6.2 研究工作展望71-72
• 致谢72-74
• 参考文献74-78
• 附录78
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录78
• B. 作者在攻读学位期间取得的科研项目目录78

【参考文献】

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本文编号：386035