新型环面渐开线齿轮齿面生成与啮合特性研究

摘要

新型环面渐开线齿轮是一种对安装误差不敏感,无需修形就能获得良好的啮合特性,具备较高的承载能力,并且加工便捷的新型齿轮。该齿轮传动是一种凸—凹廓啮合传动形式。本文以环面渐开线齿轮为研究对象,对其齿面生成、齿面几何特性以及啮合特性等进行研究。主要研究内容如下:
　　1.根据环面渐开线齿轮的加工原理和齿轮啮合原理,从产形齿条的齿面方程出发,推导了凸环面渐开线齿轮和凹环面渐开线齿轮的完整齿面方程;利用Matlab编程计算出环面渐开线齿轮齿面上点的三维坐标值,生成了精确齿面,并在Pro/e中建立了齿轮的实体模型。
　　2.基于齿面数学模型,通过计算仿真对环面渐开线齿轮的根切与尖化现象进行了分析,获得了环面渐开线齿轮的根切界限曲线,尖化初始点以及不发生根切与尖化现象的最大齿宽。
　　3.通过齿轮接触分析方法,根据已生成的齿面,建立环面渐开线齿轮传动接触数学模型;对标准安装以及存在中心距和轴线安装误差的齿面接触情况进行研究,得到齿面接触迹线、传动误差和接触区域,证明了其在安装误差敏感性方面的优点。
　　4.采用有限元方法,以标准安装条件下的环面渐开线齿轮传动为研究对象,通过使用ANSYS Workbench软件对环面渐开线齿轮传动的加载接触情况展开研究,得到其应力分布情况。

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注释表

第一章 绪论

1.1 课题背景和研究意义

1.2 新型齿轮的研究现状

1.3 本文的目标、组织和主要工作

第二章 环面渐开线齿轮齿面生成研究

2.1 环面渐开线齿轮加工原理

2.2 产形齿条齿面方程

2.3 环面渐开线齿轮齿面方程

2.4 环面渐开线齿轮齿面生成及建模

2.5 本章小结

第三章 环面渐开线齿轮齿面几何特性分析

3.1 凸环面渐开线齿轮根切分析

3.2 凹环面渐开线齿轮尖化分析

3.3 本章小结

第四章 环面渐开线齿轮传动接触分析

4.1 环面渐开线齿轮传动接触迹线分析

4.2 环面渐开线齿轮传动接触区域分析

4.3 本章小结

第五章 环面渐开线齿轮传动加载接触分析

5.1 接触有限元分析理论与ANSYS Workbench软件简介

5.2环面渐开线齿轮接触有限元模型建立

5.3环面渐开线齿轮传动接触有限元分析求解结果

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文总结

6.2 本文展望

参考文献

致谢

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