重载汽车准双曲面齿轮的设计与制造

摘要

准双曲面齿轮其几何结构十分复杂。本文通过齿轮齿面形成过程的分析，得到了可用于CAK\CAE\CAM分析和加工的准双曲面齿轮的三维仿真模型，并且用有限元方法对其进行了强度分析。 论文首先阐述了准双曲面齿轮的啮合原理，并推导了空间啮合曲面的一阶、二阶曲面参数的计算公式，得到了准双曲面齿轮齿面副的诱导法曲率及诱导短程挠度。然后根据设计要求设计了齿轮的基本参数，而且本文针对准双曲面齿轮制造过程中，经常发生的齿面接触区沿齿高方向过宽、传动噪声较大、经常出现齿顶接触导致异响等问题，提出了大轮采用成形法加工、小轮采用刀倾变性法加工的加工参数设计方法，并进行了理论推导和实验研究：建立机床加工过程的数学模型，通过切齿过程分析确定了加工大小齿轮的刀具参数和机床调整参数，建立了准双曲面齿轮齿面方程，参照根据齿坯参数和机床调整参数的设计，得到了准双曲面齿轮的三维仿真模型，然后利用有限元软件ANSYS对齿轮模型进行加载分析，并将分析的结果与计算的结果相比较，证明本文设计的准双曲面齿轮能够满足传动要求。

目录

文摘

英文文摘

长春理工大学硕士学位论文原创性声明及长春理工大学学位论文版权使用授权书

第一章绪论

§1.1准双曲面齿轮概述

§1.2国内外准双曲面齿轮的现状和发展

§1.3论文研究的内容和目的

第二章准双曲面齿轮啮合原理

§2.1空间曲面几何

§2.2啮合原理和诱导曲率

§2.3节点处诱导曲率

§2.4本章小结

第三章切制方案和齿坯基本参数

§3.1准双曲面齿轮的切制方案

§3.2准双曲面齿轮的啮合特性

§3.3准双曲面齿轮的轮坯设计

§3.4本章小结

第四章机床切齿调整参数计算

§4.1准双曲面齿轮的修正

§4.2成形法加工大轮的切齿调整参数

§4.3成形法大轮的齿面方程

§4.4刀倾变性法小轮的齿面方程

§4.5刀倾变性法小轮加工参数计算

§4.6本章小结

第五章轮齿接触的有限元强度分析及仿真设计

§5.1大轮和小轮的建模仿真

§5.2有限元法理论

§5.3齿轮的加载求解

§5.4结果分析

§5.5本章小结

第六章结论与展望

致谢

参考文献