共軛曲線齒輪設(shè)計(jì)理論及切齒方法研究.pdf

1、齒輪是制造裝備業(yè)和國(guó)防工業(yè)中極其重要的關(guān)鍵基礎(chǔ)件，被認(rèn)為是工業(yè)的象征。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)齒輪傳動(dòng)的性能如效率、可靠性、傳動(dòng)精度、承載能力等提出了越來(lái)越高的要求。開(kāi)展齒輪嚙合原理研究，是提高齒輪傳動(dòng)性能的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。共軛曲線原理以空間光滑曲線為研究對(duì)象，研究了曲線的嚙合特性，為新型齒輪傳動(dòng)研究提供了理論基礎(chǔ)。共軛曲線齒輪傳動(dòng)是在共軛曲線原理的基礎(chǔ)上提出的。共軛曲線齒輪的嚙合齒面繼承了共軛曲線的嚙合特性，凹凸點(diǎn)接觸的共軛曲線齒輪傳動(dòng)具

2、有承載能力大、潤(rùn)滑效果好及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。由于共軛曲線齒輪傳動(dòng)中小齒輪的齒數(shù)可以設(shè)計(jì)的很小，如3~6個(gè)齒，模數(shù)可以設(shè)計(jì)的很大，因此其結(jié)構(gòu)更加緊湊，是一種體積小重量輕的重載傳動(dòng)形式，在礦山機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械等重載領(lǐng)域及在航空航天、船舶航海等對(duì)重量和體積有限制的領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文研究了共軛曲線齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)理論，系統(tǒng)地研究了嚙合性能與齒形特性、切齒方法與測(cè)量方法，進(jìn)行了樣機(jī)試制并開(kāi)展了傳動(dòng)性能試驗(yàn)。論文的主要工作可概括如下：

3、　　（1）開(kāi)展了共軛曲線齒輪傳動(dòng)的嚙合理論研究：推導(dǎo)了共軛曲線的嚙合方程、嚙合線方程等；提出了等距包絡(luò)法構(gòu)建共軛曲線齒輪嚙合管?chē)Ш淆X面的方法，推導(dǎo)了等距線方程、包絡(luò)面方程等；提出了法面齒廓作螺旋運(yùn)動(dòng)構(gòu)建共軛曲線齒輪嚙合齒面的一般方法，推導(dǎo)了嚙合齒面方程；研究了齒輪齒條法獲得的嚙合齒面與理想嚙合齒面之間的偏差，推導(dǎo)了齒輪齒條法的嚙合方程、嚙合齒面方程，給出了嚙合齒面與理想嚙合齒面偏差的計(jì)算方法。
　?。?）開(kāi)展了共軛曲線齒輪的齒形設(shè)

4、計(jì)和精確實(shí)體建模方法研究：提出了共軛曲線齒輪齒形的設(shè)計(jì)方法，確定了共軛曲線齒輪基本齒廓的齒形參數(shù)和設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)了三點(diǎn)接觸和兩點(diǎn)接觸共軛曲線齒輪的基本齒廓；根據(jù)共軛曲線齒輪的齒面方程提出了共軛曲線齒輪副精確實(shí)體模型的構(gòu)建方法，建立了五種不同法面齒廓的共軛曲線齒輪副的實(shí)體模型。
　?。?）開(kāi)展了共軛曲線齒輪傳動(dòng)的接觸有限元分析：對(duì)五種不同法面齒廓的共軛曲線齒輪副進(jìn)行了有限元分析，計(jì)算了單點(diǎn)接觸、三點(diǎn)接觸、兩點(diǎn)接觸的共軛曲線齒輪傳動(dòng)的

5、接觸應(yīng)力、等效應(yīng)力和彎曲應(yīng)力等，研究了齒形參數(shù)對(duì)齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度的影響。
　?。?）開(kāi)展了共軛曲線齒輪的切齒方法和測(cè)量研究：提出了共軛曲線齒輪切齒刀具的設(shè)計(jì)方法，根據(jù)共軛曲線齒輪基本齒廓和滾刀參數(shù)設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)了分別加工凸、凹齒齒廓的滾刀；提出了共軛曲線齒輪滾削加工工藝，進(jìn)行了數(shù)控滾削加工的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)定和編程，研究其關(guān)鍵技術(shù)并進(jìn)行滾削加工試驗(yàn)，完成多套齒輪樣機(jī)試制，開(kāi)展了共軛曲線齒輪傳動(dòng)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)原理和方法研究。
　　（5）開(kāi)展了