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双圆弧弧齿锥齿轮动态特性试验与研究

龙虎  
【摘要】:重载商用卡车驱动桥现在多采用传统单级驱动桥。其齿轮副多使用格里森制式弧齿锥齿轮,由于格里森弧齿锥齿轮传动是收缩齿制且凸凸齿面接触,接触强度较低,难以满足现代重型汽车承载能力高和使用寿命长的要求。本论文将探讨双圆弧弧齿锥齿轮应用到驱动桥中可能性,利用双圆弧弧齿锥齿轮是等高齿制且凸凹齿面接触,其接触强度高的特点,在保证驱动桥承载能力的前提下,延长驱动桥锥齿轮的使用寿命,满足单级桥的使用要求。双圆弧弧齿锥齿轮应用到重卡驱动桥中需要对承载能力和动态特性两方面进行研究,其承载能力在煤矿刮板输送机圆弧齿廓减速器研究中已经得到了验证。因此本论文主要对双圆弧弧齿锥齿轮副的动态特性,尤其是从跑合、振动和噪声三方面进行分析和研究。 论文以齿轮啮合原理为基础,从双圆弧弧齿锥齿轮的设计原理出发,对双圆弧齿形参数在刀具设计与加工中的影响进行了理论推导;通过试验对其跑合性能进行了研究并提出了有效跑合方法;通过格里森和双圆弧两种弧齿锥齿轮副的动态特性对比试验,对双圆弧弧齿锥齿轮的动态性能进行了比较深入的研究。 本文主要完成了以下研究工作: 1)针对双圆弧弧齿锥齿轮可以灵活设计齿形参数的特点,结合具体工况,从有利于跑合、长寿命等角度对齿形参数选择趋势进行研究,提出基于跑合理论的齿形参数设计范围; 2)根据双圆弧弧齿锥齿轮与格里森锥齿轮加工方法的特点,结合实际情况,对双圆弧弧齿锥齿轮的加工刀齿齿形进行探讨和选取; 3)提出试验方案并搭建了试验台,进行了双圆弧弧齿锥齿轮的跑合试验,对影响跑合的因素进行研究; 4)通过格里森弧齿锥齿轮动态特性试验和双圆弧弧齿锥齿轮动态特性的对比试验,利用小波和小波包分析法对试验数据进行详细地分析比较,得到了跑合前后双圆弧弧齿锥齿轮的动态特性。


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