重载汽车准双曲面齿轮的设计与制造

【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。