相交轴变厚齿轮传动性能分析与试验研究

摘要

相交轴变厚齿轮副是用于空间相交轴齿轮机构传动。相交轴变厚齿轮能够实现小倾角传动，满足复杂的空间传动要求，且具有锥齿轮传动和斜齿轮传动不具有的优点，传动稳定，没有锥齿轮传动和斜齿轮传动对装配误差和加工误差敏感。因此研究相交轴变厚齿轮的传动性能的分析，是十分重要的。本文通过研究相交轴变厚齿轮的传动性能，来提高在普通 Y380滚齿机上加工的变厚齿轮的质量。
　　论文首先根据齿轮啮合的动态激励原理和齿轮的动态啮合力，确定相交轴变厚齿轮在运转工作中的动态激励和啮合力。接着对相交轴变厚齿轮进行力分析，根据相交轴变厚齿轮的所受的力，利用集中参数法建立相交轴变厚齿轮动力学模型。通过引入变厚齿轮在啮合线上的相对位移，对相交轴变厚齿轮的微分方程进行降元归一化处理。
　　根据齿轮刚度定义求出变厚齿轮的刚度，最后把变厚齿轮的时变啮合刚度展成傅里叶级数的形式。通过相交轴变厚齿轮动力学方程，利用MATLAB中的Simulink模块进行动力学仿真。分析 MATLAB仿真曲线，得出引起相交轴变厚齿轮振动的机理。
　　通过设计相交轴变厚齿轮的试验台，来验证本文所建立的动力学模型的正确性，进而通过试验数据分析相交轴变厚齿轮的传动性能——传动比、效率和分析变厚齿轮振动的原因。最后提出改善 Y380滚齿机加工变厚齿轮质量的改进方法。

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第1章 绪 论

1.1 课题来源及研究背景及意义

1.2 国内外相交轴变厚齿轮的研究状况

1.3 齿轮动力学研究状况

1.4 主要研究内容

第2章 相交轴变厚齿轮动力学分析研究

2.1 引言

2.2 齿轮系统啮合动态激励基本原理

2.3 齿轮系统的动态啮合力

2.4 相交轴变厚齿轮系统耦合振动分析模型

2.5 本章小结

第3章 相交轴变厚齿轮动力学仿真分析研究

3.1 引言

3.2 相关参数的计算

3.3 相交轴变厚齿轮动力学仿真

3.4 本章小结

第4章 相交轴变厚齿轮试验台设计研究

4.1 引言

4.2 相交轴变厚齿轮试验台设计的基本要求

4.3 相交轴变厚齿轮试验台总体方案设计研究

4.4 相交轴变厚齿轮试验台结构设计

4.5 相交轴变厚齿轮试验台装配

4.6 本章小结

第5章 相交轴变厚齿轮振动试验研究

5.1 引言

5.2 LabVIEW数据采集与数据处理设计

5.3 试验数据采集

5.4 试验结果及分析

5.5 改善加工变厚齿轮的方法

5.6 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢