渐开线少齿差行星齿轮传动弯曲强度设计方法与效率问题的研究

发布时间：2017-09-15 07:40

  本文关键词：渐开线少齿差行星齿轮传动弯曲强度设计方法与效率问题的研究

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【摘要】：渐开线少齿差行星齿轮传动具有传动比大、体积小、强度高的显著特点,获得了广泛应用。本文针对其短齿弯曲强度计算和多齿啮合弯曲强度计算的问题进行了研究,为渐开线少齿差行星齿轮传动的设计提供了新的方法和数据。 渐开线少齿差行星齿轮传动普遍使用短齿制齿轮,但是相关国家标准和国际标准没有提供齿形系数和应力修正系数,造成强度计算困难。本文采用有限元方法对短齿齿根应力进行了系统研究,提供了复合齿形系数,解决了短齿弯曲强度计算的关键问题。 渐开线少齿差行星齿轮传动采用齿数差很少的内啮合齿轮副,理论接触齿对相邻齿对之间的齿廓间隙很小,轮齿受载时的弹性变形会消除相邻齿对的间隙,迫使多对齿参与啮合,提高了承载能力,称为多齿啮合特性。本文采用有限元方法对多齿啮合特性进行了系统研究,确定了不同参数组合情况的接触齿对数量,分析了主要影响因素及其原因,并在弯曲应力计算数据的基础上建立了多齿啮合弯曲强度的计算公式。 完成了减速器的样机设计和制造,并进行了效率问题的研究。 本文研究成果为渐开线少齿差行星齿轮传动的设计提供了新方法,在本文研究的基础上可以对其强度计算问题进行更加深入的研究。
【关键词】：渐开线少齿差行星齿轮传动 短齿 弯曲强度 多齿啮合特性 有限元分析
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 研究工作的科学意义11-13
• 1.2 国内外研究现状及发展动态13-16
• 1.3 论文的主要研究内容16-18
• 第2章 渐开线短齿弯曲强度计算方法的研究18-48
• 2.1 载荷作用于齿顶的直齿轮与斜齿轮的弯曲强度计算方法18-24
• 2.1.1 齿根处最大局部拉应力的计算方法18-20
• 2.1.2 外齿轮齿形系数Y_(Fa)的确定方法20-22
• 2.1.3 内齿轮齿形系数Y_(Fa)的确定方法22-24
• 2.2 短齿外齿轮复合齿形系数的计算数据与线图24-27
• 2.3 短齿内齿轮复合齿形系数的计算数据与线图27
• 2.4 短齿弯曲强度计算方法的有限元验证27-34
• 2.4.1 齿轮实体模型的创建方法28-32
• 2.4.2 齿根应力云图和矢量图32-34
• 2.4.3 齿根应力计算方法的比较34
• 2.5 正常齿复合齿形系数的有限元验证34-37
• 2.5.1 常齿齿根拉伸应力的有限元计算35-36
• 2.5.2 常齿复合齿形系数的有限元验证36
• 2.5.3 正常齿复合齿形系数的有限元验证36-37
• 2.6 短齿外齿轮复合齿形系数的有限元验证37-43
• 2.6.1 短齿外齿轮齿根应力的有限元计算37-41
• 2.6.2 短齿外齿轮复合齿形系数的有限元验证41-43
• 2.7 短齿内齿轮复合齿形系数的确定43-48
• 2.7.1 短齿内齿轮齿根应力计算结果44-46
• 2.7.2 短齿内齿轮复合齿形系数的确定46-47
• 2.7.3 齿轮参数对短齿内齿轮齿根拉伸应力的影响47-48
• 第3章 多齿啮合弯曲强度计算方法的研究48-67
• 3.1 渐开线少齿差内齿轮副接触齿对数量的理论计算方法48-53
• 3.1.1 非理论接触齿对齿廓之间的间隙计算48-49
• 3.1.2 内、外齿廓进入啮合之前的间隙计算49-50
• 3.1.3 内、外齿廓脱离啮合之后的间隙计算50-52
• 3.1.4 少齿差内齿轮副接触齿对数量的计算方法52-53
• 3.2 渐开线少齿差内齿轮副接触齿对数量的有限元分析53-63
• 3.2.1 接触齿对数量的有限元计算方法53-58
• 3.2.2 多齿啮合的应力计算与分析58-60
• 3.2.3 接触齿对数量的计算与分析60-61
• 3.2.4 接触齿对数量的影响因素分析61-63
• 3.3 理论计算与有限元仿真计算的比较63-64
• 3.4 多齿啮合弯曲强度计算方法的研究64-67
• 第4章 NN型减速器设计实例与实验67-81
• 4.1 NN型减速器的设计内容67
• 4.2 NN型减速器的结构型式67-68
• 4.3 NN型减速器的配齿计算68-69
• 4.4 NN型减速器的齿轮设计69-72
• 4.5 齿根弯曲疲劳强度校核72-76
• 4.5.1 按单齿啮合计算齿根弯曲疲劳强度72-74
• 4.5.2 按多齿啮合计算齿根弯曲疲劳强度74-75
• 4.5.3 齿根弯曲疲劳强度的有限元校核75-76
• 4.6 NN型减速器的结构设计76-78
• 4.7 NN型减速器的效率实验78-81
• 4.7.1 NN型减速器传动效率的计算78-80
• 4.7.2 NN型减速器传动效率的测试80-81
• 第5章 结论及展望81-82
• 5.1 结论81
• 5.2 展望81-82
• 附录182-83
• 参考文献83-86
• 致谢86-87
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果87-88
• 附录288-99
• 附录A:渐开线少齿差内齿轮副几何尺寸及效率计算程序88-92
• 附录B:渐开线少齿差内齿轮副接触齿对数量的计算程序92-95
• 附录C:少齿差内齿轮副多齿啮合轮齿应力有限元计算数据95-99

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 舒小龙;;渐开线少齿差传动的轮齿载荷研究[J];北京联合大学学报;1991年02期

2 李新年;高精度少齿差减速器的传动回差精度控制[J];船舶工程;2003年06期

3 黄方方;;2Z-XNN型行星齿轮减速器效率问题[J];机械工程师;1989年02期

4 詹鹏举;熊国翔;官声永;;N型渐开线少齿差行星传动啮合效率的精确计算法[J];昆明工学院学报;1991年02期

5 冯晓宁,李宗浩;短齿齿根应力分析与有限元计算[J];山西矿业学院学报;1994年02期

6 谭同德,李宗浩;渐开线少齿差齿轮副承载能力系数[J];五邑大学学报(社会科学版);1991年03期

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本文编号：855208