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重载汽车准双曲面齿轮的设计与制造

刘淑芳  
【摘要】:准双曲面齿轮其几何结构十分复杂。本文通过齿轮齿面形成过程的分析,得到了可用于CAD\CAE\CAM分析和加工的准双曲面齿轮的三维仿真模型,并且用有限元方法对其进行了强度分析。 论文首先阐述了准双曲面齿轮的啮合原理,并推导了空间啮合曲面的一阶、二阶曲面参数的计算公式,得到了准双曲面齿轮齿面副的诱导法曲率及诱导短程挠度。然后根据设计要求设计了齿轮的基本参数,而且本文针对准双曲面齿轮制造过程中,经常发生的齿面接触区沿齿高方向过宽、传动噪声较大、经常出现齿顶接触导致异响等问题,提出了大轮采用成形法加工、小轮采用刀倾变性法加工的加工参数设计方法,并进行了理论推导和实验研究:建立机床加工过程的数学模型,通过切齿过程分析确定了加工大小齿轮的刀具参数和机床调整参数,建立了准双曲面齿轮齿面方程,参照根据齿坯参数和机床调整参数的设计,得到了准双曲面齿轮的三维仿真模型,然后利用有限元软件ANSYS对齿轮模型进行加载分析,并将分析的结果与计算的结果相比较,证明本文设计的准双曲面齿轮能够满足传动要求。


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