双模数节点外啮合齿轮副齿间载荷分配研究

摘要

节点外啮合齿轮副是指在齿轮副工作运转过程中，实际啮合线始终位于节点的一侧，不经过节点。为了满足节点外啮合，齿轮副要进行较大的变位，但由于齿轮副的变位系数受到重合度、齿顶厚等条件的限制，这样就约束了节点外啮合齿轮副参数的选择范围，故在此引入双模数齿轮副的概念。选择齿顶高系数、压力角和变位系数为研究参数，分析参数对双模数节点外啮合的影响规律，并得出不同啮合情况下的可行区域。国标中利用节点处的刚度代替最大单齿啮合刚度，而双模数节点外啮合齿轮副不经过节点，并且有两个不同的压力角，这样国标中的柔度公式就不适用于双模数节点外啮合齿轮副。以不同齿数，变位系数，压力角的节点外啮合齿轮副作为样本空间，将轮齿处理为非均匀悬臂梁模型，并用此方法计算样本空间中齿轮副的啮合刚度。采用四元线性回归拟合出双模数节点外啮合齿轮副的柔度方程；通过残差分析，验证回归方程的拟合效果，进一步推导综合啮合刚度的计算公式；建立双模数节点外啮合齿轮副的静力学模型，将模型导入 ANSYS中分析齿轮副沿啮合线方向的变形，验证样本空间和柔度公式的准确性。
　　本研究根据载荷分配规律的定义和齿轮啮合原理，计算齿间载荷分配规律，得出节点外啮合载荷分配的曲线，并比较和普通齿轮副载荷分配的不同点，分析齿轮的齿顶载荷随节点外系数的变化情况。设计双模数外啮合节点后啮合齿轮副的齿根弯曲应力测试方案，测量切齿前和切齿后的齿根弯曲应力，验证齿根弯曲应力计算公式；并计算其齿间载荷分配率，验证理论计算的准确性。

目录

声明

注释表

第一章 绪论

1.1 选题背景与研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要工作

第二章 双模数节点外啮合齿轮副参数设计方法研究

2.1 引言

2.2 双模数外啮合齿轮副节点外啮合的实现方法

2.3 双模数内啮合齿轮副节点外啮合的实现方法

2.4 本章小结

第三章 双模数节点外啮合齿轮副刚度计算

3.1引言

3.2双模数节点外啮合齿轮副刚度分析

3.3双模数外啮合齿轮副节点外啮合刚度计算方法

3.4双模数内啮合齿轮副节点外啮合刚度计算方法

3.5齿轮刚度有限元计算验证

3.6本章小结

第四章 双模数节点外啮合齿轮副齿间载荷分配规律研究

4.1 引言

4.2 齿轮副载荷分配规律的影响因素

4.3 双模数外啮合节点外啮合齿间载荷分配计算

4.4 双模数内啮合节点外啮合齿间载荷分配计算

4.5 本章小结

第五章 双模数节点外啮合齿轮副齿间载荷分配规律试验验证

5.1 引言

5.2 双模数节点外啮合齿轮齿根弯曲应力分析

5.3 齿轮的齿根弯曲应力测试试验

5.4 齿轮副的齿间载荷分配规律的试验

5.5 本章小结

6第六章 总结与展望

6.1 论文的主要工作和结论

6.2进一步的研究工作

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文