余弦齒輪傳動(dòng)的原理與特性研究.pdf

1、在齒輪傳動(dòng)中，決定其動(dòng)態(tài)性能優(yōu)劣的最基本要素就是齒輪的齒形。就齒廓設(shè)計(jì)而言，理論上滿足一定傳動(dòng)比規(guī)律的齒廓曲線是很多的，但實(shí)際生產(chǎn)中，選擇齒輪的齒廓曲線時(shí)，不僅要滿足傳動(dòng)比要求，還必須從設(shè)計(jì)、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(shù)控技術(shù)的發(fā)展，一些專家與學(xué)者開始考慮以復(fù)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(gòu)造

2、過程入手，運(yùn)用齒輪嚙合理論，推導(dǎo)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(dòng)的數(shù)學(xué)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(jù)。其次在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，分析了余弦齒輪傳動(dòng)的基本特性，包括曲率、重合度、滑動(dòng)特性，并與相同參數(shù)的漸開線齒輪進(jìn)行了對比分析。最后通過具體實(shí)例，運(yùn)用Pro/E軟件，建立了余弦齒輪傳動(dòng)的實(shí)體模型，對其嚙合過程進(jìn)行了仿真。將該實(shí)體模型導(dǎo)入到有限元分析軟件Ansys中，建立了余弦齒輪傳動(dòng)的有限元

3、模型，計(jì)算出了其接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的大小。
　　研究結(jié)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(gè)周期作為齒輪的一個(gè)齒距，以曲線的幅值作為齒輪的齒頂高構(gòu)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(xiàn)象，且齒輪接觸區(qū)為一條直線，表明余弦齒輪傳動(dòng)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(qiáng)度。