正交非圓面齒輪副的傳動(dòng)設(shè)計(jì)與特性分析.pdf

1、正交非圓面齒輪副是在非圓錐齒輪副的研究基礎(chǔ)上提出一種新型的相交軸間變傳動(dòng)比齒輪副，其結(jié)合了非圓齒輪、非圓錐齒輪和面齒輪三者共同的傳動(dòng)特點(diǎn)，可用來(lái)傳遞相交軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，在工程機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械、紡織機(jī)械、汽車(chē)等場(chǎng)合，具有潛在的應(yīng)用前景。因此，對(duì)正交非圓面齒輪副的研究具有重要的理論意義。
　　 本課題來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，主要目的是探索一種正交非圓面齒輪副的基本傳動(dòng)原理、通用幾何設(shè)計(jì)方法、分析與加工制造方法，并最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

2、所采用的原理及研究方法的正確性。針對(duì)正交非圓面齒輪副，本文開(kāi)展的主要研究工作如下：
　　 依據(jù)空間齒輪嚙合原理及微分幾何等相關(guān)理論，研究了正交非圓面齒輪副基本傳動(dòng)原理，建立了其嚙合坐標(biāo)系，推導(dǎo)了正交非圓面齒輪的節(jié)曲線，齒頂曲線，齒根曲線的參數(shù)方程；提出了正交非圓面齒輪接觸痕跡限制在局部的加工方法，確定了加工刀具的基本參數(shù)，分析了加工過(guò)程中刀具的空間走刀軌跡，結(jié)合加工刀具的齒面方程與齒輪共軛的基本原理，得到了正交非圓面齒輪的齒面參

3、數(shù)方程；由空間齒輪不產(chǎn)生根切的條件，討論了正交非圓面齒輪避免根切的方法，研究了正交非圓面齒輪齒面變尖現(xiàn)象，得出正交非圓面齒輪齒寬合理取值范圍；分別推導(dǎo)了正交非圓面齒輪副的壓力角、角位移、角速度、角加速度公式，對(duì)正交非圓面齒輪副的壓力角變化特性、運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了分析，討論了偏心率、主從動(dòng)輪的階數(shù)、階數(shù)比及初始輸入角速度等各種幾何參數(shù)對(duì)其壓力角、傳動(dòng)比、從動(dòng)輪的角位移、角速度及角加速度特性的影響變化關(guān)系；揭示了正交非圓面齒輪副在各種參數(shù)影響下

4、的運(yùn)動(dòng)學(xué)變化規(guī)律；利用模態(tài)分析的基本原理和相關(guān)有限元分析軟件，獲得了正交非圓面齒輪的固有頻率，對(duì)比分析了正交非圓面齒輪的階數(shù)及偏心率等參數(shù)對(duì)其固有頻率的影響變化規(guī)律；利用三維軟件Solidworks的二次開(kāi)發(fā)接口，開(kāi)發(fā)了正交非圓面齒輪副設(shè)計(jì)與分析系統(tǒng)，分析了正交非圓面齒輪副設(shè)計(jì)所需相關(guān)參數(shù)的選擇方式及原則，獲得了正交非圓面齒輪副三維實(shí)體模型與裝配體模型；研究了正交非圓面齒輪的三軸精銑加工原理，完成了正交非圓面齒輪副的加工，對(duì)其進(jìn)行了對(duì)滾