考虑热变形的齿轮修形对变速器扭振响应及其NVH性能的影响分析

发布时间：2018-05-12 21:34

  本文选题：齿轮 + 修形　； 参考：《合肥工业大学》2016年硕士论文

【摘要】：齿轮传动系统在工作过程中,齿面摩擦产生的热量使齿轮温度上升,导致齿轮发生热变形。为了改善齿轮传动性能,在设计制造阶段需要对齿轮进行修形。以渐开线直齿轮为例,计入温度效应和齿廓修形,并考虑齿面摩擦、时变齿侧间隙和时变啮合刚度等非线性因素,对含摩擦的直齿轮系统进行研究。分析了齿轮热变形和修形齿形误差,得出计入齿形误差的直齿轮时变啮合刚度。应用计算机辅助几何设计方法,计算得到计入齿形误差的实际啮合线。通过实际啮合线求得齿轮时变摩擦力臂,并综合考虑时变齿侧间隙、时变啮合刚度和重合度,应用集中质量法建立计入齿形误差的直齿轮副非线性动力学模型。求解系统的动力学微分方程,分析齿轮传动误差随修形方法和温升变化的情况。结果表明,合理的修形方法可以改善轮齿冲击,温度对修形齿轮传动精度影响不大,输入转矩波动频率对修形齿轮系统传动精度影响很大。引入了敲击振动指标,探讨了修形对敲击振动的影响。分析结果表明,较小的修形量可以改善齿轮敲击振动,激励频率是影响敲击指标的主要因素,敲击指标随频率呈线性增加。
[Abstract]:In the working process of gear transmission system, the heat produced by tooth surface friction causes the gear temperature to rise, resulting in the hot deformation of the gear. In order to improve gear transmission performance, gear profile modification is needed in the design and manufacture stage. Taking involute spur gear as an example, temperature effect and tooth profile modification are taken into account, and nonlinear factors such as tooth surface friction, time-varying tooth side clearance and time-varying meshing stiffness are considered to study the straight gear system with friction. The thermal deformation and tooth shape error of gear are analyzed, and the time-varying meshing stiffness of spur gear with tooth shape error is obtained. By using the method of computer aided geometric design, the actual meshing line with tooth profile error is calculated. The time-varying friction arm of gear is obtained by the actual meshing line, and the nonlinear dynamic model of spur gear pair with tooth shape error is established by using the lumped mass method, considering the time-varying tooth side clearance, the time-varying meshing stiffness and the degree of coincidence. The dynamic differential equation of the system is solved and the change of gear transmission error with modification method and temperature rise is analyzed. The results show that the reasonable modification method can improve the gear impact, the temperature has little effect on the precision of the modified gear transmission, and the input torque wave frequency has a great effect on the transmission accuracy of the modified gear system. The impact of shape modification on percussion vibration is discussed. The results show that a small modification can improve the percussion vibration of gears, and the excitation frequency is the main factor affecting the percussion index, and the percussion index increases linearly with the frequency.
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.2

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本文编号：1880241