雙圓弧齒輪嚙合特性分析及優(yōu)化設計研究.pdf

1、齒輪傳動足目前各類機械傳動中應用最廣泛的一種傳動方式，所以齒輪傳動常常會被認為是工業(yè)化的象征。一個國家齒輪傳動技術的發(fā)展水平往往決定著這個國家機械化和工業(yè)化的水平。雙圓弧齒輪相比普通漸開線齒輪有著更多的優(yōu)點。首先，雙圓弧齒輪的承載能力較大，由于結構相比較更合理齒輪的齒根彎曲強度和齒面接觸強度都比較高，相同的尺寸和材料下可以承受更大的載荷；其次，雙圓弧齒輪有著很好的潤滑性能，在傳動中更容易在齒面形成動壓油膜，這樣可以提高齒輪的壽命；最后，

2、雙圓弧齒輪不存在根切現(xiàn)象，所以尺寸可以做的更小。但是，雙圓弧齒輪也存在一定的缺點。雙圓弧齒輪是一個空間螺旋體，結構相當復雜，設計和加工比較困難，所以在設計中就對設計人員和設計方法有著更高的要求，這也是本課題需要改進的地方。
　　 本課題選擇針對GB/T12759-1991雙圓弧齒輪進行分析。課題依次從雙圓弧齒輪齒輪的嚙合特性、參數(shù)化建模、優(yōu)化設計和有限元分析等方面進行了分析。這樣的研究方式恰好適合設計雙圓弧齒輪的過程，既了解了雙

3、圓弧齒輪的嚙合與傳動特點，又利用了強大的軟件進行輔助設計提高了設計效率和精度。
　　 本文對雙圓弧齒輪的齒面生成和嚙合過程進行了分析，推導出來雙圓弧齒輪的齒面方程，進一步了解了雙圓弧齒輪的嚙合特性，并得到了齒廓基本參數(shù)的選擇方法。然后，進行參數(shù)化建模，本文使用了pro/e軟件對雙圓弧齒輪進行了參數(shù)化建模。利用MATLAB優(yōu)化設計工具箱，本文對雙圓弧齒輪進行了優(yōu)化設計，得到一組齒形參數(shù)使得齒輪體積盡可能的減小。最后，利用ANSYS