【摘要】： 本文研究的是漸開(kāi)線直齒圓錐齒輪的修形方法。通過(guò)分析齒輪嚙合接觸的行為特征,包括綜合剛度、傳動(dòng)誤差以及接觸應(yīng)力、接觸區(qū)域的變形與齒輪形狀之間的作用關(guān)系,目的是確定理想的修形方法對(duì)齒輪進(jìn)行修形以達(dá)到減振降噪的效果。 錐齒復(fù)雜的輪廓給造型給來(lái)了很大的困難,很多都是采用背錐原理來(lái)建模的,近幾年,采用球面漸開(kāi)線提高了模型的精度,可是并沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)參數(shù)化。針對(duì)此情況,本文介紹了利用UG中的OPENAPI開(kāi)發(fā)齒輪模塊的方法,詳細(xì)介紹了創(chuàng)建了直齒圓錐齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊的過(guò)程。這不僅提高了建模精度,還提高了建模的效率。 采用ANSYS有限元分析軟件對(duì)直齒圓錐齒輪進(jìn)行了接觸的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析模擬。首先在UG中將齒輪輪體分割成若干塊,進(jìn)行虛擬裝配后,導(dǎo)入到ANSYS中,解決了作為整體模型難以用六面體單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分的難題。分別介紹了齒輪嚙合模型的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的邊界條件和加載方法。通過(guò)ANSYS分析計(jì)算,得到了齒輪嚙合中的一些基本規(guī)律,為齒輪修形提供了依據(jù)。 基于UG軟件中直齒圓錐齒輪設(shè)計(jì)模塊生成了不同高變位、切變位圓錐齒輪三維模型。在ANSYS中建立了直齒圓錐齒輪的非線性接觸分析有限元模型,完成了不同變位系數(shù)的齒輪嚙合仿真模擬,分析比較了不同變位系數(shù)對(duì)齒輪輪齒彎曲應(yīng)力、齒面接觸應(yīng)力及齒輪剛度的影響。研究結(jié)果為直齒錐齒輪變位系數(shù)的選擇提供了理論依據(jù)。 齒輪在嚙合過(guò)程中嚙入和嚙出碰撞,以及端嚙現(xiàn)象都說(shuō)明了齒輪齒廓和齒向修形的必要性。齒廓修形時(shí),采用了圓弧曲線進(jìn)行修形,給出了最大修形量、修形圓弧中心和半徑等有關(guān)參數(shù)的確定方法。完成了修形齒輪嚙合仿真模擬,分析比較了齒輪修形前后的傳動(dòng)誤差、齒面接觸應(yīng)力及齒根彎曲應(yīng)力。結(jié)果表明,廓圓弧修形方法有效地減少了傳動(dòng)誤差振幅和接觸應(yīng)力極值,起到很好的降噪減振作用。本文還介紹了齒輪齒向修形方法,闡述了采用曲線對(duì)齒向進(jìn)行修形的具體方法。利用有限元法求出齒輪嚙合線處的彈性變形值,并擬合成一條曲線,再用反對(duì)稱曲線對(duì)齒輪進(jìn)行齒向修形,具有較好的修形效果。
【圖文】：

一l*sin勿hi*sin烤amma))*eos勿hl’)zt=l*eos勿hi*sin妙mma))*eos伽mma)//球面漸開(kāi)線在x，%z方向的方程。圖2一2齒面曲面圖2一3編輯分度圓和齒槽弧長(zhǎng)將生成的漸開(kāi)線用直線將其首尾與原點(diǎn)連接起來(lái)，，再用己掃掠命令將漸開(kāi)

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文線以及兩條直線掃掠成面，如圖2一2所示。要得到另一側(cè)的齒面曲面，需要作垂直于大端分度圓齒槽寬中點(diǎn)的平面把片體鏡像成對(duì)應(yīng)的片體，在表達(dá)式里面添加有關(guān)錐齒輪的有關(guān)齒的參數(shù)計(jì)算公式:Ha=0.8刀齒頂高系數(shù)C=0.2//頂隙系數(shù)Xl=一 0.1812//小齒輪高變位系數(shù)瓜=一//大齒輪高變位系數(shù)Xn二0.05//小齒輪切變位系數(shù)服=.價(jià)l//大齒輪切變位系數(shù)Hal二m*(ha十工1)刀小齒輪齒頂高從2二 m*(ha+xZ)/大齒輪齒頂高 Hn=m*(ha+c一，)//小齒輪齒根高飾 =m*(ha+c一)//大齒輪齒根高Thetaa，二arctan(ha;/r)//小齒輪齒頂角Thetafl=arctan(h側(cè)r)刀小齒輪齒根角RI=:*。os(theta)//小齒輪分度圓半徑凡二:*sin(theta)刀大齒輪分度圓半徑Rc二10刀小齒輪軸孔半徑B=10刀齒寬s=m*(3.14一59泛+2*Xl*tan(alPha)+價(jià)l)//大端分度圓弧
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH132.41

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本文編號(hào)：2605339