渐开线变齿厚齿轮传动设计与啮合特性研究

摘要

渐开线变齿厚齿轮是渐开线齿轮的一般形式，其变位系数沿轴线方向呈线性变化，可实现平行轴，相交轴和交错轴间的传动，广泛应用于高速游艇、快艇、精密机器人、全驱动汽车等动力传递领域。然而由于渐开线变齿厚齿轮传动的几何设计复杂，变位系数、节锥角、螺旋角等几何设计参数选取依赖设计人员的经验，且不同安装方式（平行轴、相交轴与交错轴）下的设计流程相互独立。针对上述问题，论文研究平行/相交/交错轴渐开线变齿厚齿轮的一般几何设计方法，根据该方法建立平行轴渐开线变齿厚齿轮传动模型，对其啮合特性进行研究，为该型渐开线变齿厚齿轮传动的工业化推广提供理论依据，具有重要的学术意义与工程应用价值。
　　论文主要研究内容如下：
　　①基于节圆锥共轭啮合理论，提出适用于平行/相交/交错轴渐开线变齿厚齿轮传动的一般几何设计方法，实现不同安装方式下渐开线变齿厚齿轮传动设计方法的统一；
　　②基于滚削加工原理，建立渐开线变齿厚齿轮的齿面数学模型，利用Matlab编写齿面点云求解程序，采用Pro/E建立了渐开线变齿厚齿轮精确三维实体模型，对平行轴渐开线变齿厚齿轮传动进行几何设计；
　　③采用有限单元法，建立平行轴渐开线变齿厚齿轮传动啮合分析模型，研究几何设计参数节锥角对啮合特性的影响，研究载荷变化对啮合特性的影响规律；
　　④基于齿轮副实际安装工况，定义平行轴渐开线变齿厚齿轮传动中心距误差，轴向位置误差和轴线平行度误差，研究安装误差对齿轮副啮合特性的影响，分析不同安装误差下齿面接触力、传递误差、时变啮合刚度、齿根应力的变化规律。

目录

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目录

1 绪 论

1.1 课题背景及意义

1.2 课题国内外研究现状

1.3 论文的主要研究内容

2 基于节圆锥的渐开线变齿厚齿轮传动啮合理论

2.1 引言

2.2 渐开线变齿厚齿轮传动啮合理论

2.3 渐开线变齿厚齿轮传动几何设计方法

2.4 渐开线变齿厚齿轮加工方法研究

2.5 小结

3 平行轴渐开线变齿厚齿轮啮合模型建立与参数影响分析

3.1 引言

3.2 平行轴渐开线变齿厚齿轮几何设计参数

3.3 平行轴渐开线变齿厚齿轮啮合模型

3.4 节锥角对啮合特性影响分析

3.5 外载荷对啮合特性影响分析

3.6 小结

4 安装误差对啮合特性的影响分析

4.1 引言

4.2 中心距安装误差对啮合特性的影响

4.3 轴向位置安装误差对啮合特性的影响

4.4 轴线平行度安装误差对啮合特性的影响

4.5 小结

5 结论与展望

5.1 全文总结

5.2 工作展望

致谢

参考文献

附录 A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录