準(zhǔn)雙曲面齒輪接觸應(yīng)力分析及數(shù)控加工關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、準(zhǔn)雙曲面齒輪設(shè)計(jì)制造在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中占有一重要地位，尤其在汽車、拖拉機(jī)和機(jī)床等機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)中占有相當(dāng)?shù)谋戎?。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及齒輪制造技術(shù)的發(fā)展，CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用日益成熟。實(shí)現(xiàn)CAD/CAM技術(shù)的一體化是實(shí)現(xiàn)我國準(zhǔn)雙曲面齒輪數(shù)字化制造的重要前提。因此，對準(zhǔn)雙曲面齒輪進(jìn)行CAD/CAM研究具有很重要的研究意義。 在本文中，針對準(zhǔn)雙曲面齒輪接觸應(yīng)力分析及數(shù)控加工中的若干問題進(jìn)行了系統(tǒng)研究，得到了下面一系列成果。 1

2、）深入推導(dǎo)及研究了準(zhǔn)雙曲面齒輪嚙合理論和齒面接觸分析。深入分析了準(zhǔn)雙曲面齒輪齒形，齒面的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)齒輪3D造型的主要參數(shù)，應(yīng)用Pro/E曲面造型等手段，創(chuàng)建了準(zhǔn)雙曲面齒輪的三維模型。 2）針對準(zhǔn)雙曲面齒輪的齒面接觸應(yīng)力問題，應(yīng)用非線性分析法對齒面接觸應(yīng)力進(jìn)行了分析，為了研究工作側(cè)壓力角對齒面接觸應(yīng)力的影響，對初始進(jìn)入嚙合的一對準(zhǔn)雙曲面齒輪進(jìn)行了靜態(tài)接觸有限元分析。 3）對初始進(jìn)入嚙合位置時(shí)的情況進(jìn)行分析，由于接觸方式

3、的特殊性，可以看到整個(gè)齒面的受力集中在以接觸點(diǎn)為中心的一個(gè)范圍內(nèi)。齒面的接觸強(qiáng)度σH=543MPa與ANSYS所示最大接觸應(yīng)力誤差不超過20％，從接觸應(yīng)力圖上還可以看出，由于受力存在變形，所以嚴(yán)格意義上說準(zhǔn)雙曲面齒輪并不是完全遵守點(diǎn)接觸的，所以可以看到，在ANSYS的分析圖中，顯示出來的受力圖呈一個(gè)方形區(qū)域，并且方向并不是完全呈現(xiàn)的由大端到小端的方向，接觸區(qū)域略微偏向齒根的原因，是由于在接觸過程中存在變形等原因，同時(shí)，兩輪在接觸區(qū)域附近