準(zhǔn)雙曲面齒輪數(shù)字化制造建模及應(yīng)力分析的新方法研究.pdf

1、準(zhǔn)雙曲面齒輪由于減速比大，傳動(dòng)平穩(wěn)，體積小而被廣泛應(yīng)用于汽車的驅(qū)動(dòng)橋作為主傳動(dòng)中。準(zhǔn)雙曲面齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜，齒面嚙合質(zhì)量的控制一直不夠理想。為改善準(zhǔn)雙曲面齒輪的嚙合性能，提高其運(yùn)行的可靠性，對(duì)準(zhǔn)雙曲面齒輪進(jìn)行數(shù)字化制造新方法的探索顯得非常重要。本文在研究HFT法切齒的基礎(chǔ)上提出了在完全共軛基礎(chǔ)上對(duì)齒面接觸區(qū)進(jìn)行主動(dòng)修正的新方法。
　　本文研究了準(zhǔn)雙曲面齒輪的空間結(jié)構(gòu)，計(jì)算出了齒輪副的幾何參數(shù)。結(jié)合成形法雙面加工的特點(diǎn)，用 VC軟

2、件計(jì)算出了大輪加工參數(shù)，基于局部綜合法理論，推導(dǎo)出了小輪加工參數(shù)計(jì)算公式，結(jié)合小輪刀傾單面加工特點(diǎn)和實(shí)際加工機(jī)床參數(shù)，用 VC計(jì)算出了小輪加工參數(shù)。在 MATLAB中，計(jì)算出了大輪齒面點(diǎn)和齒根過渡曲面點(diǎn)，小輪利用齒面旋轉(zhuǎn)投影，對(duì)工作齒面、齒根突端和過渡曲面分別劃分5?9個(gè)網(wǎng)格，實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)點(diǎn)的計(jì)算。將齒輪副的三維坐標(biāo)點(diǎn)導(dǎo)入 UG中，完成了齒輪副的三維造型。大小輪均取三個(gè)齒，在 UG中模擬裝配導(dǎo)入HyperMesh中，完成了網(wǎng)格劃分和約束條

3、件設(shè)置，導(dǎo)入 ANSYS中進(jìn)行計(jì)算，得到了齒輪副的接觸應(yīng)力分布和齒根彎曲應(yīng)力分布情況。根據(jù)完全共軛原理，計(jì)算出了小輪共軛齒面點(diǎn)，通過修形，實(shí)現(xiàn)了齒面局部共軛以及齒根過渡曲面的優(yōu)化，在 UG中完成裝配后實(shí)現(xiàn)了齒輪副的嚙合動(dòng)態(tài)性能仿真，能夠直觀地看到齒輪副嚙合情況。
　　根據(jù)對(duì)有限元模型的加載接觸分析結(jié)果，驗(yàn)證了HFT法加工小輪時(shí)所得模型的精確性，說明了齒根過渡曲面對(duì)降低齒輪彎曲應(yīng)力的作用；根據(jù)對(duì)三維模型的嚙合動(dòng)態(tài)仿真分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，