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对数螺旋锥齿轮的三维建模与几何参数设计

尚珂  
【摘要】: 随着我国工业的迅速发展,锥齿轮在机械、汽车、航空等行业应用越来越广泛,而机械装备向大型、重载、高速的方向发展,对齿轮传动平稳性、承载能力高、重合度大、使用寿命长、可靠性高的要求越来越高,迫切需要提高锥齿轮传动的性能和效率,以满足工程领域的需要。因此,本文在分析研究了螺旋锥齿轮的啮合原理、传动特性的基础上,提出了一种新的螺旋锥齿轮传动形式――对数螺旋锥齿轮传动。 对数螺旋线具有在同一条螺旋线上各点螺旋角处处相等的特点,具备了优良的工程应用特性,因此将其作为螺旋锥齿轮的齿向线,以解决目前螺旋锥齿轮传动中存在的不同啮合点处的螺旋角不相等带来的动力传递效率低、摩擦磨损严重、传动不平稳等的缺点。研究工作是锥齿轮传动研究领域的一个突破,是对锥齿轮传动领域科学研究的继承和发展,具有较大的研究意义,并且极具工程应用价值。 本文完成的研究工作包括以下几方面: 1.通过对已研究完成的对数螺旋锥齿轮的啮合原理及传动特性的分析,结合格里森弧齿锥齿轮的设计,深入的研究了该种新型螺旋锥齿轮与格里森螺旋锥齿轮啮合原理的异同,得到了对数螺旋锥齿轮的结构。 2.通过对对数螺旋锥齿轮的三维造型设计,验证了对数螺旋锥齿轮啮合原理体系的正确性和可行性,为下一步的齿轮有限元分析、机构仿真等提供了必要条件,为后续数控加工、制造打下了基础,也为对数螺旋锥齿轮参数的设计确定方法提供了依据。 3.在对数螺旋锥齿轮三维造型的基础上,对比格里森弧齿锥齿轮的轮坯设计,研究各种齿制推荐的经验公式、线图和经验数据,分析了对数螺旋锥齿轮参数设计及确定的原则,给出了齿轮各种几何参数的定义及基本参数的确定方法,为工程实践奠定了基础。


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