點(diǎn)線嚙合齒輪齒形設(shè)計(jì)及嚙合特性分析.pdf

1、齒輪及其傳動(dòng)裝置是機(jī)械工業(yè)中的一大類(lèi)重要基礎(chǔ)件,高性能齒輪的設(shè)計(jì)制造有助于提高機(jī)械裝備性能及使用壽命。作為一種新的嚙合傳動(dòng)形式,點(diǎn)線嚙合齒輪傳動(dòng)與傳統(tǒng)漸開(kāi)線及圓弧齒輪相比有更多的優(yōu)點(diǎn)及更優(yōu)越的性能。本質(zhì)上而言,點(diǎn)線嚙合齒輪雖然也是漸開(kāi)線齒輪,但其齒形以凹凸齒廓相嚙合形式組成,嚙合過(guò)程中既存在線接觸也存在點(diǎn)接觸,傳動(dòng)過(guò)程中兼具線嚙合傳動(dòng)及點(diǎn)嚙合傳動(dòng)兩種特性,是適于推廣應(yīng)用的一類(lèi)高性能齒輪。因此,開(kāi)展點(diǎn)線嚙合齒輪齒形設(shè)計(jì)及嚙合特性研究,具有

2、一定的實(shí)用價(jià)值及良好的發(fā)展前景。
　　本文通過(guò)理論分析、數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對(duì)點(diǎn)線嚙合齒輪嚙合理論、齒形設(shè)計(jì)方法及嚙合特性等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究,論文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　①基于齒輪齒面生成原理,建立點(diǎn)線嚙合齒輪共軛方程,采用坐標(biāo)變換方法求得齒條刀具端面、法面、被加工齒輪齒面間相互坐標(biāo)變換矩陣,通過(guò)對(duì)齒條刀具方程的坐標(biāo)變換,分析點(diǎn)線嚙合齒輪運(yùn)動(dòng)關(guān)系,推導(dǎo)出點(diǎn)線嚙合齒輪副齒面方程,為后面的齒輪特性分析及有限元分析的計(jì)算奠定了基

3、礎(chǔ)。
　　②結(jié)合點(diǎn)線嚙合齒輪嚙合傳動(dòng)幾何位置關(guān)系,分析點(diǎn)線嚙合齒輪正確嚙合的條件,在所推導(dǎo)齒面方程的基礎(chǔ)上,建立點(diǎn)線嚙合齒輪端面齒廓方程及瞬時(shí)接觸線方程,運(yùn)用MATLAB數(shù)學(xué)軟件編程求解得到點(diǎn)線嚙合齒輪瞬時(shí)接觸線上各點(diǎn)坐標(biāo),獲得端面嚙合狀態(tài)及嚙合過(guò)程中瞬時(shí)嚙合線形態(tài)。
　?、劢Ⅻc(diǎn)線嚙合靜力學(xué)分析有限元模型,計(jì)算點(diǎn)線嚙合齒輪及標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒輪加載嚙合過(guò)程中不同嚙合瞬時(shí)的彎曲應(yīng)力分布,得出各個(gè)嚙合瞬時(shí)沿齒根的彎曲應(yīng)力分布圖,分析