雙圓弧齒輪嚙合特性分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、齒輪傳動(dòng)足目前各類機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)方式，所以齒輪傳動(dòng)常常會(huì)被認(rèn)為是工業(yè)化的象征。一個(gè)國家齒輪傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展水平往往決定著這個(gè)國家機(jī)械化和工業(yè)化的水平。雙圓弧齒輪相比普通漸開線齒輪有著更多的優(yōu)點(diǎn)。首先，雙圓弧齒輪的承載能力較大，由于結(jié)構(gòu)相比較更合理齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度和齒面接觸強(qiáng)度都比較高，相同的尺寸和材料下可以承受更大的載荷；其次，雙圓弧齒輪有著很好的潤滑性能，在傳動(dòng)中更容易在齒面形成動(dòng)壓油膜，這樣可以提高齒輪的壽命；最后，

2、雙圓弧齒輪不存在根切現(xiàn)象，所以尺寸可以做的更小。但是，雙圓弧齒輪也存在一定的缺點(diǎn)。雙圓弧齒輪是一個(gè)空間螺旋體，結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，設(shè)計(jì)和加工比較困難，所以在設(shè)計(jì)中就對(duì)設(shè)計(jì)人員和設(shè)計(jì)方法有著更高的要求，這也是本課題需要改進(jìn)的地方。
　　 本課題選擇針對(duì)GB/T12759-1991雙圓弧齒輪進(jìn)行分析。課題依次從雙圓弧齒輪齒輪的嚙合特性、參數(shù)化建模、優(yōu)化設(shè)計(jì)和有限元分析等方面進(jìn)行了分析。這樣的研究方式恰好適合設(shè)計(jì)雙圓弧齒輪的過程，既了解了雙

3、圓弧齒輪的嚙合與傳動(dòng)特點(diǎn)，又利用了強(qiáng)大的軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)提高了設(shè)計(jì)效率和精度。
　　 本文對(duì)雙圓弧齒輪的齒面生成和嚙合過程進(jìn)行了分析，推導(dǎo)出來雙圓弧齒輪的齒面方程，進(jìn)一步了解了雙圓弧齒輪的嚙合特性，并得到了齒廓基本參數(shù)的選擇方法。然后，進(jìn)行參數(shù)化建模，本文使用了pro/e軟件對(duì)雙圓弧齒輪進(jìn)行了參數(shù)化建模。利用MATLAB優(yōu)化設(shè)計(jì)工具箱，本文對(duì)雙圓弧齒輪進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到一組齒形參數(shù)使得齒輪體積盡可能的減小。最后，利用ANSYS