漸開線直齒圓柱齒輪齒根過(guò)渡曲線優(yōu)化及其應(yīng)用.pdf

1、碩士學(xué)位論文漸開線直齒圓柱齒輪齒根過(guò)渡曲線優(yōu)化及其應(yīng)用TheOptimizationofStraightCylindricalInvoluteGearToothRootTransitionCurveanditsApplication學(xué)號(hào)：21004183大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要齒輪機(jī)構(gòu)是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的傳動(dòng)部件，它應(yīng)用于各種場(chǎng)合以各種形式傳遞運(yùn)動(dòng)和力。齒輪工作

2、時(shí)，齒間接觸區(qū)域承受強(qiáng)烈的沖擊應(yīng)力，特別是齒根部分，產(chǎn)生很大的交變應(yīng)力，所以，齒輪根部是真?zhèn)€齒輪系統(tǒng)中相對(duì)薄弱的部位，研究該部位應(yīng)立分布狀況對(duì)于判定整個(gè)齒輪機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度意義重大，分析齒根部位的應(yīng)力狀況是分析齒輪強(qiáng)度的重要手段。本文提出一種齒輪齒根最佳過(guò)渡曲線實(shí)現(xiàn)方法，通過(guò)理論和仿真相結(jié)合方法進(jìn)行了嚙合齒輪齒根部位的有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)，得出在一定條件下的最佳設(shè)計(jì)過(guò)渡曲線。該曲線能夠確保輪齒所受的最大應(yīng)力降到最低，從而大大降低齒輪疲勞斷裂的可能性

3、，并將之應(yīng)用于成型磨齒刀具的設(shè)計(jì)中，分析了各種相關(guān)的加工參數(shù)，這對(duì)于提高齒輪在重要場(chǎng)合中的使用壽命和推動(dòng)齒輪齒根部位的研究工作具有重要意義。具體內(nèi)容如下：首先對(duì)現(xiàn)在重載齒輪應(yīng)用中比較受推崇的整圓弧齒根齒輪的靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)接觸分析，分析了整圓弧齒根齒輪的優(yōu)劣性，然后，通過(guò)三維分析軟件Pro／E建立標(biāo)準(zhǔn)齒輪，并用NURBS三次樣條曲線取代其漸開線部分，構(gòu)建三維模型并將漸開線部分相關(guān)尺寸參數(shù)化，然后利用這些參數(shù)作為優(yōu)化變量在ANSYSWORK

4、BENCH中進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析，得到了一條具備優(yōu)秀應(yīng)力數(shù)據(jù)的NURBS曲線輪廓，結(jié)果顯示，該方法能夠?qū)X根部位的最大有效應(yīng)力降低30％以上，并大大改善嚙合部位的應(yīng)力集中情況，這有利于齒輪技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和“個(gè)性化”嚙合齒輪的進(jìn)一步推廣和使用?？紤]到該優(yōu)化過(guò)渡曲線在實(shí)際中的應(yīng)用問(wèn)題，提出了成型磨齒的加工方法，根據(jù)優(yōu)化過(guò)渡曲線的特點(diǎn)，分析了加工工藝路線，并對(duì)成型磨齒砂輪進(jìn)行了設(shè)計(jì)，同時(shí)就其砂輪修整問(wèn)題，提出了三軸聯(lián)動(dòng)法向修整的技術(shù)，該方法對(duì)