共軛曲線齒輪設計理論及切齒方法研究.pdf

1、齒輪是制造裝備業(yè)和國防工業(yè)中極其重要的關鍵基礎件，被認為是工業(yè)的象征?？茖W技術的發(fā)展對齒輪傳動的性能如效率、可靠性、傳動精度、承載能力等提出了越來越高的要求。開展齒輪嚙合原理研究，是提高齒輪傳動性能的理論基礎和技術支撐。共軛曲線原理以空間光滑曲線為研究對象，研究了曲線的嚙合特性，為新型齒輪傳動研究提供了理論基礎。共軛曲線齒輪傳動是在共軛曲線原理的基礎上提出的。共軛曲線齒輪的嚙合齒面繼承了共軛曲線的嚙合特性，凹凸點接觸的共軛曲線齒輪傳動具

2、有承載能力大、潤滑效果好及使用壽命長等優(yōu)點。由于共軛曲線齒輪傳動中小齒輪的齒數(shù)可以設計的很小，如3~6個齒，模數(shù)可以設計的很大，因此其結構更加緊湊，是一種體積小重量輕的重載傳動形式，在礦山機械、運輸機械等重載領域及在航空航天、船舶航海等對重量和體積有限制的領域具有廣泛的應用前景。本文研究了共軛曲線齒輪傳動的設計理論，系統(tǒng)地研究了嚙合性能與齒形特性、切齒方法與測量方法，進行了樣機試制并開展了傳動性能試驗。論文的主要工作可概括如下：

3、　?。?）開展了共軛曲線齒輪傳動的嚙合理論研究：推導了共軛曲線的嚙合方程、嚙合線方程等；提出了等距包絡法構建共軛曲線齒輪嚙合管嚙合齒面的方法，推導了等距線方程、包絡面方程等；提出了法面齒廓作螺旋運動構建共軛曲線齒輪嚙合齒面的一般方法，推導了嚙合齒面方程；研究了齒輪齒條法獲得的嚙合齒面與理想嚙合齒面之間的偏差，推導了齒輪齒條法的嚙合方程、嚙合齒面方程，給出了嚙合齒面與理想嚙合齒面偏差的計算方法。
　?。?）開展了共軛曲線齒輪的齒形設

4、計和精確實體建模方法研究：提出了共軛曲線齒輪齒形的設計方法，確定了共軛曲線齒輪基本齒廓的齒形參數(shù)和設計原則，設計了三點接觸和兩點接觸共軛曲線齒輪的基本齒廓；根據(jù)共軛曲線齒輪的齒面方程提出了共軛曲線齒輪副精確實體模型的構建方法，建立了五種不同法面齒廓的共軛曲線齒輪副的實體模型。
　?。?）開展了共軛曲線齒輪傳動的接觸有限元分析：對五種不同法面齒廓的共軛曲線齒輪副進行了有限元分析，計算了單點接觸、三點接觸、兩點接觸的共軛曲線齒輪傳動的

5、接觸應力、等效應力和彎曲應力等，研究了齒形參數(shù)對齒輪傳動強度的影響。
　　（4）開展了共軛曲線齒輪的切齒方法和測量研究：提出了共軛曲線齒輪切齒刀具的設計方法，根據(jù)共軛曲線齒輪基本齒廓和滾刀參數(shù)設計原則設計了分別加工凸、凹齒齒廓的滾刀；提出了共軛曲線齒輪滾削加工工藝，進行了數(shù)控滾削加工的各項參數(shù)設定和編程，研究其關鍵技術并進行滾削加工試驗，完成多套齒輪樣機試制，開展了共軛曲線齒輪傳動的現(xiàn)場檢測原理和方法研究。
　?。?）開展了