端曲面齒輪嚙合傳動接觸特性分析.pdf

1、端曲面齒輪副是在面齒輪副和非圓錐齒輪副傳動形式的基礎(chǔ)上建立的一種新型齒輪副傳動形式，它結(jié)合了錐齒輪、面齒輪、非圓錐齒輪以及非圓柱齒輪四類齒輪副的特點，可用于傳遞相交軸之間的變傳動比運動或動力，具有體積小、重量輕等優(yōu)點。在工程機(jī)械、汽車領(lǐng)域等具有廣闊的潛在應(yīng)用前景。
　　本課題來源于國家自然科學(xué)基金項目《變傳動比面齒輪嚙合傳動的設(shè)計理論與制造技術(shù)研究》（編號：51275537），探索一種端曲面齒輪嚙合傳動接觸特性分析的通用化設(shè)計計算

2、方法，以解決有關(guān)端曲面齒輪副的齒面接觸問題。本文針對這種新型的端曲面齒輪副，主要進(jìn)行以下幾方面內(nèi)容的研究：
　　依據(jù)齒輪空間嚙合原理，探討了端曲面齒輪副基本傳動原理。建立了該齒輪副傳動坐標(biāo)系，推導(dǎo)了其節(jié)曲線方程、齒頂曲線方程、齒根曲線方程及瞬軸面方程。通過將端曲面齒輪副傳動形式轉(zhuǎn)化為齒輪齒條傳動形式，建立了齒輪副瞬時重合度的計算方法，并分析了齒輪副基本結(jié)構(gòu)參數(shù)對其重合度的影響。
　　依據(jù)齒輪空間嚙合原理，建立了點接觸端曲面齒

3、輪副的齒面接觸印痕的計算方法，推導(dǎo)了該齒輪副的嚙合方程，完成了齒輪副的齒面接觸特性分析。得到了點接觸端曲面齒輪副存在安裝誤差時的傳動誤差。根據(jù)點接觸赫茲理論,對點接觸端曲面齒輪副進(jìn)行了加載接觸特性分析，得到了點接觸端曲面齒輪上接觸橢圓長、短半徑的計算方程，揭示了齒面接觸橢圓中心最大接觸應(yīng)力的變化規(guī)律。
　　依據(jù)齒輪空間嚙合原理，提出了線接觸端曲面齒輪副的齒面接觸印痕的計算方法，推導(dǎo)了齒輪副的嚙合方程，完成了線接觸端曲面齒輪的齒面接

4、觸特性分析，得到了線接觸端曲面齒輪副存在安裝誤差時的傳動誤差。根據(jù)線接觸赫茲理論,對線接觸端曲面齒輪副進(jìn)行了加載接觸特性分析，得到了線接觸端曲面齒輪上接觸矩形寬度的計算方法，揭示了最大接觸應(yīng)力沿接觸線方向的變化規(guī)律。
　　采用現(xiàn)代制造技術(shù)與方法，通過五軸數(shù)控加工中心，加工了點、線接觸端曲面齒輪副。通過齒輪副對滾實驗與有限元分析，得到了齒輪副的齒面接觸印痕。通過理論計算和試驗結(jié)果的對比分析，驗證了端曲面齒輪副齒面嚙合傳動接觸特性分析