双圆弧齿轮的啮合特性及有限元分析

【摘要】：随着生产的发展，齿轮传动得到了广泛的使用，而双圆弧齿轮传动又具有渐开线齿轮传动无法比拟的特点，使其在齿轮传动中得到了广泛的应用。双圆弧齿轮的齿轮参数对齿轮传动的动态传动性能产生重要的影响，由于双圆弧齿轮的轮齿是一个空间螺旋体，形状非常复杂，因而利用先进的设计计算方法和计算机技术对双圆弧齿轮参数进行研究具有特别重要的意义。本文利用有限元方法、优化设计等现代设计方法，就双圆弧齿轮的齿轮参数对齿轮的弯曲强度的影响进行了深入的分析研究，建立了一种寻求最优齿轮参数的方法。 本文通过建立处于啮合状态的双圆弧齿轮的齿面方程，对双圆弧齿轮的齿面进行了啮合分析，给出了齿轮啮合迹线的方程和齿面接触线的形状。在此基础上， 太原理工大学硕士研究生学位论文 对比分析了齿轮中心距和螺旋角对双圆弧齿轮的动态 传动性能的影响，并给出了具体的补偿办法。 在GB 1 2759一91的齿形基准的基础上，使用华中理 工大学开发的CVM01优化包，对其进行优化分析。从 而建立了一种寻求双圆弧齿轮参数优化数学模型的方 法。 考虑双圆弧齿轮结构的复杂性，本文使用 Pr。/Engineer3D实体设计系统中的参数化建模，建立 了优化后的双圆弧齿轮的三维有限元模型。然后导入 到ANSYS有限元分析软件中，通过有限元程序的前后 处理模块，对其进行弯曲应力的有限元分析。 最后对双圆弧齿轮滚刀的形成原理进行了研究，设 计了能精确包络双圆弧齿轮的滚刀齿形，如:螺旋槽 圆弧滚刀齿形、直沟零前角圆弧滚刀前刃面齿形、直 沟正前角圆弧滚刀前刃面齿形。