漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪齒廓修形與嚙合規(guī)律研究.pdf

1、漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的機(jī)械與汽車(chē)傳動(dòng)零件之一，具有承載能力大，傳遞平穩(wěn)，性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。齒輪技術(shù)包含著多學(xué)科多領(lǐng)域的綜合技術(shù)，體現(xiàn)了國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)水平高低。隨著科技的發(fā)展，漸開(kāi)線(xiàn)齒輪在重載、高速傳動(dòng)領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛，這就對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)能力和研發(fā)技術(shù)提出了更高的要求。非對(duì)稱(chēng)齒輪的設(shè)計(jì)能夠保持常規(guī)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪嚙合平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，又具有更好的適應(yīng)性和承載能力。由于制造、裝配誤差以及系統(tǒng)本身彈性變形的存在，齒輪嚙合是非常復(fù)雜的過(guò)程。因此，合理

2、的齒輪設(shè)計(jì)、齒輪嚙合規(guī)律分析方法的研究、嚙合特性的分析對(duì)于提升齒輪的嚙合性能具有重要意義。因此，本文旨在探索齒輪設(shè)計(jì)與分析的新方法，針對(duì)漸開(kāi)線(xiàn)非對(duì)稱(chēng)齒輪齒廓設(shè)計(jì)與修形、嚙合磨損及疲勞預(yù)測(cè)等展開(kāi)研究，系統(tǒng)研究考慮系統(tǒng)變形的圓柱齒輪修形技術(shù)。
　　根據(jù)嚙合理論和坐標(biāo)變換方法，推導(dǎo)出具有雙壓力角雙齒根圓弧的漸開(kāi)線(xiàn)非對(duì)稱(chēng)齒輪的坐標(biāo)方程，利用推導(dǎo)的方程對(duì)對(duì)稱(chēng)齒輪和非對(duì)稱(chēng)齒輪均適用。建立了齒輪接觸分析模型，獲得了不同壓力角角度和載荷作用下齒輪

3、嚙合周期中齒輪嚙合力、周向位移、接觸應(yīng)力的規(guī)律，為非對(duì)稱(chēng)齒輪的修形提供理論依據(jù)。
　　針對(duì)非對(duì)稱(chēng)齒輪的齒廓修形提出了漸開(kāi)線(xiàn)傾斜修形的方法，提出了修形比例系數(shù)和修形角度兩種修形參數(shù)，推導(dǎo)出了對(duì)應(yīng)的刀具齒廓方程。分析了不同修形參數(shù)對(duì)齒輪嚙合過(guò)程中的嚙合剛度及其譜特性、傳遞誤差、接觸應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和齒間載荷分配系數(shù)的影響，獲得了修形后齒輪的嚙合規(guī)律。
　　基于磨損理論建立了齒輪接觸分析模型，分析了齒輪接觸壓力分布以及其沿不同路徑的

4、變化規(guī)律，驗(yàn)證了齒輪表面接觸壓力分布的離散性。分析了壓力角、修形參數(shù)對(duì)齒輪接觸壓力變化規(guī)律的影響。建立了齒輪磨損仿真模型，預(yù)估修形前后齒輪磨損高度，為齒輪磨損量的預(yù)測(cè)提供了方法。開(kāi)展齒輪材料的疲勞試驗(yàn)研究，預(yù)估齒輪修形前后的疲勞壽命。
　　考慮到系統(tǒng)變形對(duì)齒輪嚙合產(chǎn)生影響，分析了齒輪布置形式和零部件剛度對(duì)齒輪系統(tǒng)變形的影響，研究了系統(tǒng)變形對(duì)齒輪錯(cuò)位的影響。建立了考慮系統(tǒng)變形的某商用變速器模型，獲得了在不同路徑和載荷下齒輪的嚙合錯(cuò)位