新齒廓人字齒同步帶及其傳動(dòng)性能研究.pdf

1、針對(duì)特殊傳動(dòng)領(lǐng)域?qū)ν綆鲃?dòng)壽命、精度和噪聲所提出的限制要求，已經(jīng)成為制約同步帶應(yīng)用和發(fā)展的瓶頸問題。人字齒同步帶是繼直齒和斜齒同步帶傳動(dòng)之后，帶傳動(dòng)領(lǐng)域新的熱點(diǎn)研究課題。人字型排列的帶齒，不同于直齒嚙合傳動(dòng)機(jī)理，是解決制約同步帶傳動(dòng)技術(shù)瓶頸問題的突破技術(shù)和手段。
　　針對(duì)同步帶與帶輪在完全、不完全嚙合區(qū)存在不同的嚙合性能特點(diǎn)，研究擬在提高傳動(dòng)系統(tǒng)性能、協(xié)應(yīng)兩種嚙合性能的帶與輪齒齒形。在此基礎(chǔ)上，以現(xiàn)有的研究成果為基礎(chǔ)，借助等共軛

2、曲率高階切觸階嚙合理論，推導(dǎo)出了具有傳動(dòng)側(cè)隙小、齒形協(xié)同關(guān)系友好、齒面接觸強(qiáng)度高，接觸點(diǎn)鄰域間隙3階無窮小的圓弧齒形作為人字齒同步帶傳動(dòng)的法面齒廓模型。利用彈性力學(xué)復(fù)變函數(shù)映射法，建立了法面齒形參數(shù)、載荷同帶齒應(yīng)力關(guān)系的計(jì)算模型，研究了齒形參數(shù)對(duì)帶齒應(yīng)力的影響，揭示了各參數(shù)之間的耦合關(guān)系及變化規(guī)律，確定了影響帶齒應(yīng)力變化規(guī)律的主要參數(shù)。建立了帶齒與輪齒剛?cè)狁詈辖佑|非線性三維有限元分析模型，研究了螺旋角、側(cè)隙、帶輪結(jié)構(gòu)對(duì)帶齒、強(qiáng)力層的應(yīng)力

3、和變形影響規(guī)律，確定了重要的影響參數(shù)。建立了新齒廓人字齒同步帶在完全和不完全嚙合區(qū)嚙合傳動(dòng)三維數(shù)學(xué)仿真模型，研究了齒形、節(jié)距差、螺旋角等參數(shù)對(duì)嚙合傳動(dòng)干涉影響，揭示了齒廓干涉形貌與各參數(shù)關(guān)系，優(yōu)選了傳動(dòng)結(jié)構(gòu)及齒形參數(shù)。
　　開展了新齒廓人字齒同步帶、帶輪關(guān)鍵制造技術(shù)研究。針對(duì)模具、帶輪新齒形曲面的性能，建立了帶輪刀具-帶輪和帶齒-刀具-模具二次包絡(luò)的設(shè)計(jì)體系，研究了曲面包絡(luò)過程中嚙合界限線、根切界限線、瞬時(shí)接觸線、二次接觸、包絡(luò)齒

4、廓曲面形成等特點(diǎn)，揭示了切削中產(chǎn)生振動(dòng)的原因并提供了消除振動(dòng)方法，制備了帶輪和樣帶。
　　開展了新齒廓人字齒同步帶與同端面齒形的直齒同步帶的傳動(dòng)誤差、噪聲、帶齒疲勞磨損性能對(duì)比研究。建立了基于直齒同步帶多邊形效應(yīng)的幾何關(guān)系傳動(dòng)模型，研究了多邊形效應(yīng)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)嚙入、嚙出端速度波動(dòng)誤差的影響。建立了新齒廓人字齒同步帶具有爬齒特征的動(dòng)態(tài)傳動(dòng)誤差模型，研究了帶寬、螺旋角、帶輪齒數(shù)對(duì)傳動(dòng)誤差的影響，揭示了人字齒傳動(dòng)精度高的機(jī)理，螺旋率是降低