非圆行星齿轮液压马达的齿廓计算及性能分析

摘要

非圆齿轮由于它在运动学、几何学方面独有的传动特点，使之能够满足任意变传动比传动的要求，因此在各种机械(如液压马达等)中得到了越来越多的应用。本课题主要研究一种非圆行星齿轮液压马达(46型液压马达)的齿轮机构部分，其主要特点是行星轮节曲线为圆形，太阳轮与内齿圈的节曲线分别为4周期与6周期的平面曲线。 本文是在变中心距非圆行星轮系的基本运动关系的基础上推导了非圆齿轮节曲线的方程式。通过研究，作者归纳、总结了两种实用的节曲线设计方法，采用MATLAB语言进行编程计算并生成了非圆齿轮的节曲线的图形，通过这种方法简化了节曲线求解的计算过程。并以此为基础，在已知行星轮为渐开线圆柱齿轮的条什下，根据齿轮啮合原理，推导出了与之啮合的非圆齿轮的齿廓上点的坐标值。并利用这些坐标值，在三维软件Pro/Engineer中建模并进行有限元的应力分析，验证了齿轮的应力情况。 根据齿廓点的坐标，编制数控线切割的加工代码并加工了该非圆行星齿轮液压马达(46型液压马达)的太阳轮、行星轮、内齿圈。在获得了齿轮的这些参数后，为进一步研究非圆行星齿轮液压马达的其它性能提供了必备的基础。 最后，对进一步工作的方向进行了简要的讨论

目录

文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2非圆齿轮传动的特点

1.3非圆齿轮液压马达的发展与应用

1.4本课题的目的与意义

1.5本课题的研究主要内容

第二章非圆行星齿轮机构的节曲线

2.1非圆行星齿轮机构的特点

2.2新型(SOK)非圆行星齿轮机构的特点

2.3非圆行星齿轮节曲线的设计方法

2.3.1非圆行星齿轮机构节曲线的计算分析

2.3.2非圆行星齿轮机构的节曲线设计过程

2.3.3变中心距NGW型非圆齿行星轮系的基本运动关系

2.3.4变中心距NGW型非圆齿行星轮系的节曲线设计

2.4节曲线应满足的两个条件

2.4.1节曲线封闭的条件

2.4.2节曲线轮齿均匀分布的条件

2.5节曲线的长度计算

2.6非圆行星齿轮节曲线设计实例(46型液压马达齿轮的节曲线)

2.7本章小节

第三章非圆齿轮的齿廓设计

3.1非圆齿轮共轭齿廓形成的基本概念

3.1.1平面啮合的基本原理(Willis定理)

3.1.2 非圆齿轮共轭齿廓形成的基本概念

3.2非圆齿轮的齿廓设计

3.2.1 非圆齿轮轮齿在节曲线的上位置

3.2.2 非圆齿轮的节曲线，齿廓及啮合线的关系

3.2.3已知齿轮齿廓及两齿轮节曲线求与它共轭的另一齿廓的计算方法

3.3 4. 6型非圆行星轮系齿廓计算实例

3.4本章小节

第四章非圆齿轮模型的三维建模

4.1齿轮的不同三维建模方法的特点

4.2太阳轮与内齿圈的建模

4.3行星轮的参数化建模

4.4本章小节

第五章非圆马达的轮齿的强度计算及加工

5.1齿轮的受力分析

5.2弯曲强度计算

5.3弯曲强度的有限元验证

5.3.1本课题采用的有限元分析方法

5.3.2使用Pro/Mechanica的步骤

5.3.3行星轮的弯曲应力分析验证

5.4非圆齿轮的加工

5.4.1目前非圆齿轮的加工方法

5.4.2线切割加工原理

5.4.3线切割加工编程

5.4.4 4.6型非圆行星轮系非圆齿轮的线切割加工

5.5本章小节

第六章结论与展望

6.1论文的主要结论

6.2课题进一步工作的展望

致谢

参考文献

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