齒輪的嚙合彈性變形與弧齒圓柱齒輪修形方法的研究.pdf

1、齒輪傳動(dòng)具有傳動(dòng)功率范圍大、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長(zhǎng)、傳動(dòng)比穩(wěn)定等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于汽車、工程機(jī)械、機(jī)床、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等諸多領(lǐng)域。在機(jī)械傳動(dòng)裝置中，齒輪的性能和壽命直接影響著機(jī)電產(chǎn)品的性能和可靠性。盡管在最近幾十年來齒輪的設(shè)計(jì)制造技術(shù)已經(jīng)大大提高，先后出現(xiàn)了漸開線圓柱直齒、斜齒、人字形齒等各種齒線形式的齒輪傳動(dòng)。但是齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)與噪聲制約著齒輪傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展。因此提高齒輪副傳動(dòng)平穩(wěn)性的研究是十分必要的。
　　

2、無論采用何種精確的標(biāo)準(zhǔn)齒形曲線(如漸開線、擺線、圓弧或其它曲線)，以及提高安裝精度，但是由于輪齒在嚙合傳動(dòng)力作用下產(chǎn)生的彈性變形，使得齒輪副沿嚙合線的靜態(tài)共軛齒廓的共軛關(guān)系遭到破壞，不可避免地引起振動(dòng)和噪聲，影響齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性與使用壽命。所以本文的重點(diǎn)是通過計(jì)算彈性變形量來研究輪齒的嚙合彈性變形對(duì)齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性的影響，并探索通過綜合修形的方法來提高齒輪傳動(dòng)質(zhì)量。
　　 本文分析了齒輪副嚙合傳動(dòng)的特性，利用材料力學(xué)和微分幾何學(xué)

3、的相關(guān)知識(shí)重點(diǎn)研究了齒輪彈性變形量的計(jì)算方法，推導(dǎo)出更為簡(jiǎn)明的計(jì)算公式；并發(fā)現(xiàn)齒輪彈性變形會(huì)導(dǎo)致基節(jié)誤差，從而引起嚙入沖擊和嚙出沖擊。針對(duì)齒輪傳動(dòng)過程中的彈性變形，以及考慮實(shí)際工況中的安裝誤差，本文提出了一種新型的修形方法--綜合修形，并以直齒為例，推導(dǎo)出相關(guān)修形參數(shù)的計(jì)算公式。在此基礎(chǔ)之上，重點(diǎn)研究和推導(dǎo)弧齒圓柱齒輪的彈性變形和綜合修形量的計(jì)算。并結(jié)合齒輪副在實(shí)際工況下的傳動(dòng)狀態(tài)，通過有限元方法分析直齒、弧齒在綜合修形前后的應(yīng)變和應(yīng)力