非圓齒輪動力學(xué)特性研究.pdf

1、非圓齒輪主要運用于平行軸變速比傳動中,近些年來,由于計算機及數(shù)控技術(shù)的迅猛發(fā)展,非圓齒輪在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用愈加廣泛,并漸有往高速、重載方向發(fā)展的趨勢,因此對非圓齒輪動力學(xué)特性的深入研究就顯得格外重要。但目前國內(nèi)外有關(guān)非圓齒輪動力學(xué)研究的文獻較少,并且現(xiàn)有的研究大都忽略了非圓齒輪的時變嚙合角特性、重合度等非圓齒輪的固有特性,將輪齒變形(剛度)簡化在節(jié)曲線的切線方向,這與實際的輪齒變形發(fā)生在齒廓法線方向有很大差別,故由此得出的結(jié)論與實際的非圓

2、齒輪動力學(xué)性能有一定差別。
　　鑒于此,本文致力于建立更加符合實際的非圓齒輪動力學(xué)模型。從基本的嚙合原理出發(fā),考慮到時變的嚙合法線方向與節(jié)曲線向徑等非圓齒輪的所特有的性質(zhì),確立了齒廓方程、嚙合角、重合度等因素與極角的關(guān)系,而后通過對非圓齒輪扭轉(zhuǎn)振動模型的分析,建立了一般的綜合考慮時變剛度、慣量的非圓齒輪扭轉(zhuǎn)振動動力學(xué)微分方程組。
　　假設(shè)輸入轉(zhuǎn)矩為恒定值,提出了逐段線性近似的求解方法,并采用方程的解析解來代替數(shù)值解法,大大地

3、降低了系統(tǒng)的計算量。同時通過將每個嚙合位置的非圓齒輪副等效成相應(yīng)的圓柱齒輪副,求解非圓齒輪單齒平均剛度;通過考慮參數(shù)化的重合度因素,獲得齒輪副在任意嚙合位置的綜合嚙合剛度。
　　并給出了詳盡的非圓齒輪動力學(xué)計算程序流程圖。而后分別以代表著非圓齒輪兩大類別的橢圓齒輪與卵形齒輪為研究對象,探討了轉(zhuǎn)速、阻尼、齒頂高、模數(shù)、(齒寬)、(輸入轉(zhuǎn)矩)、偏心率等因素對其動力學(xué)性能的影響。并嘗試了通過重合度調(diào)整來優(yōu)化非圓齒輪動力學(xué)性能。