漸開線直齒圓柱齒輪齒根過渡曲線優(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渡曲線優(yōu)化及其應(yīng)用TheOptimizationofStraightCylindricalInvoluteGearToothRootTransitionCurveanditsApplication學(xué)號：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)是傳動機(jī)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的傳動部件，它應(yīng)用于各種場合以各種形式傳遞運(yùn)動和力。齒輪工作

2、時，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)中相對薄弱的部位，研究該部位應(yīng)立分布狀況對于判定整個齒輪機(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渡曲線實(shí)現(xiàn)方法，通過理論和仿真相結(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，得出在一定條件下的最佳設(shè)計過渡曲線。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)計中，分析了各種相關(guān)的加工參數(shù)，這對于提高齒輪在重要場合中的使用壽命和推動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“個性化”嚙合齒輪的進(jìn)一步推廣和使用?？紤]到該優(yōu)化過渡曲線在實(shí)際中的應(yīng)用問題，提出了成型磨齒的加工方法，根據(jù)優(yōu)化過渡曲線的特點(diǎn)，分析了加工工藝路線，并對成型磨齒砂輪進(jìn)行了設(shè)計，同時就其砂輪修整問題，提出了三軸聯(lián)動法向修整的技術(shù)，該方法對