齒輪的嚙合彈性變形與弧齒圓柱齒輪修形方法的研究.pdf

1、齒輪傳動具有傳動功率范圍大、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長、傳動比穩(wěn)定等特點，被廣泛地應(yīng)用于汽車、工程機械、機床、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等諸多領(lǐng)域。在機械傳動裝置中，齒輪的性能和壽命直接影響著機電產(chǎn)品的性能和可靠性。盡管在最近幾十年來齒輪的設(shè)計制造技術(shù)已經(jīng)大大提高，先后出現(xiàn)了漸開線圓柱直齒、斜齒、人字形齒等各種齒線形式的齒輪傳動。但是齒輪傳動機構(gòu)的振動與噪聲制約著齒輪傳動技術(shù)的發(fā)展。因此提高齒輪副傳動平穩(wěn)性的研究是十分必要的。
　　

2、無論采用何種精確的標(biāo)準(zhǔn)齒形曲線(如漸開線、擺線、圓弧或其它曲線)，以及提高安裝精度，但是由于輪齒在嚙合傳動力作用下產(chǎn)生的彈性變形，使得齒輪副沿嚙合線的靜態(tài)共軛齒廓的共軛關(guān)系遭到破壞，不可避免地引起振動和噪聲，影響齒輪傳動的平穩(wěn)性與使用壽命。所以本文的重點是通過計算彈性變形量來研究輪齒的嚙合彈性變形對齒輪傳動的平穩(wěn)性的影響，并探索通過綜合修形的方法來提高齒輪傳動質(zhì)量。
　　 本文分析了齒輪副嚙合傳動的特性，利用材料力學(xué)和微分幾何學(xué)

3、的相關(guān)知識重點研究了齒輪彈性變形量的計算方法，推導(dǎo)出更為簡明的計算公式；并發(fā)現(xiàn)齒輪彈性變形會導(dǎo)致基節(jié)誤差，從而引起嚙入沖擊和嚙出沖擊。針對齒輪傳動過程中的彈性變形，以及考慮實際工況中的安裝誤差，本文提出了一種新型的修形方法--綜合修形，并以直齒為例，推導(dǎo)出相關(guān)修形參數(shù)的計算公式。在此基礎(chǔ)之上，重點研究和推導(dǎo)弧齒圓柱齒輪的彈性變形和綜合修形量的計算。并結(jié)合齒輪副在實際工況下的傳動狀態(tài)，通過有限元方法分析直齒、弧齒在綜合修形前后的應(yīng)變和應(yīng)力