余弦齒輪傳動的原理與特性研究.pdf

1、在齒輪傳動中，決定其動態(tài)性能優(yōu)劣的最基本要素就是齒輪的齒形。就齒廓設計而言，理論上滿足一定傳動比規(guī)律的齒廓曲線是很多的，但實際生產中，選擇齒輪的齒廓曲線時，不僅要滿足傳動比要求，還必須從設計、制造、安裝和使用等方面加以綜合考慮?？紤]到加工的難易程度，傳統(tǒng)的齒廓曲線也只是一些簡單的曲線，如漸開線、圓弧曲線等。隨著數控技術的發(fā)展，一些專家與學者開始考慮以復雜曲線作為齒輪的齒廓曲線，并取得了很多原創(chuàng)性成果。
　　本文首先從余弦齒輪的構造

2、過程入手，運用齒輪嚙合理論，推導出了余弦齒廓方程、共軛齒廓方程及嚙合線方程，建立了余弦齒輪傳動的數學模型，為余弦齒輪的性能研究及其創(chuàng)成加工提供了理論依據。其次在數學模型的基礎上，分析了余弦齒輪傳動的基本特性，包括曲率、重合度、滑動特性，并與相同參數的漸開線齒輪進行了對比分析。最后通過具體實例，運用Pro/E軟件，建立了余弦齒輪傳動的實體模型，對其嚙合過程進行了仿真。將該實體模型導入到有限元分析軟件Ansys中，建立了余弦齒輪傳動的有限元

3、模型，計算出了其接觸應力和彎曲應力的大小。
　　研究結果表明:(1)余弦齒輪是以余弦曲線的零位線作為齒輪的節(jié)線，以曲線的一個周期作為齒輪的一個齒距，以曲線的幅值作為齒輪的齒頂高構建而成的，即余弦齒輪的齒廓曲線是一條以其節(jié)圓為基線而展開的余弦曲線。(2)余弦齒輪在嚙合過程中，無嚙合干涉現象，且齒輪接觸區(qū)為一條直線，表明余弦齒輪傳動是線接觸。(3)同漸開線齒輪相比，余弦齒輪在節(jié)圓附近的曲率變化比較平穩(wěn)，且其值較小，有利于提高接觸強度。