基于有限元法的平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的力學(xué)特性研究.pdf

1、平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動副是被廣泛應(yīng)用的齒輪傳動，具有承載能力強，耐磨損，壽命長的特點，能適應(yīng)高速重載的工作要求。但是目前其強度設(shè)計方法還不成熟，還沒有被學(xué)界廣泛接受的強度設(shè)計公式。本文研究平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的齒間載荷分布規(guī)律，以及接觸載荷沿接觸線的分布規(guī)律等力學(xué)特性，對于今后建立平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的強度設(shè)計公式打下了基礎(chǔ)。
　　本文基于齒輪嚙合原理、計算機輔助設(shè)計、齒輪接觸分析、非線性有限元分析理論，以計算機輔助設(shè)計和有限元分析為手

2、段，提出了便于工程應(yīng)用的平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿副三維實體的建模方法，并對平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動的接觸力學(xué)性能進行了深入細致的研究。
　　論文的主要研究內(nèi)容如下：
　?、倩邶X輪嚙合原理，推導(dǎo)了平面一次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的接觸線方程，和蝸桿的齒面方程，并建立了精確的平面一次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的三維實體模型。根據(jù)蝸桿齒面為直紋曲面的特點，提出了一種新的建模思路，利用UG可以高效地建立精確的蝸桿模型。
　?、谘芯苛似矫娑伟j(luò)環(huán)面蝸桿副的三

3、維實體建模方法。以齒輪加工中的范成法為理論基礎(chǔ)，提出了用虛擬加工法來建立蝸輪模型的方法。利用UG的二次開發(fā)語言GRIP，開發(fā)了用于建立平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸輪的程序，可以方便地完成平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的三維實體建模。
　?、刍诜蔷€性有限單元法，研究了平面一次包絡(luò)蝸桿副的力學(xué)性能。發(fā)現(xiàn)接觸載荷從嚙入到嚙出過程是逐漸減小的。本文還研究了母平面傾角β對于齒間接觸載荷分布的影響，發(fā)現(xiàn)在蝸桿齒面不出現(xiàn)非嚙合區(qū)的前提下，β較大時載荷分布更均勻