漸開線圓柱齒輪磨損仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、齒輪機(jī)構(gòu)在現(xiàn)在機(jī)械工程中應(yīng)用最為廣泛，具有傳動功率范圍大，傳動比精確，傳動效率高，工作可靠，使用壽命長等優(yōu)點。
　　對于齒輪機(jī)構(gòu)來說，過度的齒面磨損，不但齒輪傳動比的精確度和傳動效率會受到影響，而且還會造成機(jī)構(gòu)振動、噪音及生熱等，嚴(yán)重的磨損甚至造成強(qiáng)烈的沖擊而致使齒輪的斷裂、機(jī)構(gòu)的損壞等。由于磨損現(xiàn)象又是多種多樣的，又因為磨損產(chǎn)生的機(jī)理是非常復(fù)雜的，現(xiàn)在，研究磨損的方法大多數(shù)利用試驗測試，試驗時間較長，導(dǎo)致人力，財力和物力的大量消

2、耗，所以，利用數(shù)值仿真方法來解決復(fù)雜的磨損問題則十分有效。
　　本文基于Archard磨損方程和接觸力學(xué)理論，研究漸開線圓柱齒輪的接觸情況、齒輪磨損等狀況，以此為基礎(chǔ)應(yīng)用計算機(jī)仿真齒輪磨損后的齒廓。具體實施時，先推導(dǎo)出基于Archard磨損仿真模型的計算公式，通過赫茲接觸理論實現(xiàn)齒輪接觸應(yīng)力的計算。以MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)漸開線齒廓的精確建模，齒輪嚙合的動態(tài)效果，并對磨損后的齒廓進(jìn)行仿真。開發(fā)基于MATLAB(GUI)的仿真平臺，并

3、聯(lián)合MATLAB和有限元程序?qū)崿F(xiàn)對磨損仿真系統(tǒng)的程序開發(fā)，該系統(tǒng)可以模擬在一定工況下，漸開線直齒圓柱齒輪嚙合過程中齒廓的變化情況。
　　主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)本文利用范成法齒輪切削加工理論，實現(xiàn)齒廓曲線的標(biāo)準(zhǔn)漸開線部分與過渡曲線的取值范圍的算法。在MATLAB中編程驗證此算法，利用此參數(shù)方程，可以建立精確的齒輪二維模型；
　　(2)本文以Archard磨損模型和赫茲接觸理論為理論基礎(chǔ)，建立漸開線圓柱齒輪磨損過程