弧齒錐齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)及嚙合傳動(dòng)規(guī)律研究.pdf

1、弧齒錐齒輪因具有傳動(dòng)平穩(wěn)、效率高、承載能力強(qiáng)、噪聲低等優(yōu)點(diǎn),已在汽車(chē)、航空航天、石油、化工等諸多領(lǐng)域中代替直齒錐齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)相交軸間的運(yùn)動(dòng)傳遞。在許多關(guān)鍵傳動(dòng)部件,例如汽車(chē)后橋主減速器中,弧齒錐齒輪往往長(zhǎng)時(shí)間處于非標(biāo)準(zhǔn)安裝、高速、重載、沖擊等復(fù)雜多變的工作環(huán)境,若能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)齒輪的實(shí)際嚙合傳動(dòng)規(guī)律對(duì)于高強(qiáng)度、輕質(zhì)量、長(zhǎng)壽命齒輪的設(shè)計(jì)與研制具有重要的指導(dǎo)意義。同時(shí)弧齒錐齒輪齒廓形狀為復(fù)雜的球面漸開(kāi)線,齒面也為不規(guī)則的空間曲面,三維幾何精確建模

2、較為困難,導(dǎo)致其嚙合仿真分析以及局部?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)的相關(guān)研究工作難以開(kāi)展和深入。因此,研究弧齒錐齒輪參數(shù)化精確設(shè)計(jì)方法及其嚙合傳動(dòng)規(guī)律對(duì)于該齒輪的發(fā)展和應(yīng)用具有重要意義。
　　 本文根據(jù)弧齒錐齒輪的嚙合原理和加工過(guò)程,在Pro/E軟件環(huán)境下,采用球面漸開(kāi)線齒廓方程,建立了弧齒錐齒輪的三維參數(shù)化精確幾何模型,為其嚙合仿真分析打下了基礎(chǔ)。
　　 采用現(xiàn)代有限元模擬仿真技術(shù),在ANSYS軟件中建立了弧齒錐齒輪非線性靜態(tài)和動(dòng)態(tài)接觸分析

3、有限元模型,探究了弧齒錐齒輪的嚙合傳動(dòng)規(guī)律,詳細(xì)研究了各類(lèi)安裝誤差對(duì)于弧齒錐齒輪嚙合過(guò)程中齒面接觸應(yīng)力、齒根彎曲應(yīng)力、傳動(dòng)誤差、振動(dòng)與噪音、接觸路徑和載荷分配系數(shù)的影響規(guī)律;以及扭矩、轉(zhuǎn)速、摩擦條件等動(dòng)態(tài)因素對(duì)于嚙合接觸應(yīng)力的影響規(guī)律。研究成果為弧齒錐齒輪的修行優(yōu)化設(shè)計(jì)、實(shí)際裝配等提供了理論基礎(chǔ)和有效參考。
　　 采用ANSYS軟件中模態(tài)分析模塊,研究了弧齒錐齒輪齒輪動(dòng)力學(xué)振動(dòng)模態(tài)特性,得到了各階固有頻率和振型,且進(jìn)一步揭示了高