對(duì)數(shù)螺旋錐齒輪嚙合仿真及強(qiáng)度計(jì)算研究.pdf

1、齒輪傳動(dòng)作為一種傳統(tǒng)的傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的形式，在現(xiàn)代工業(yè)中被廣泛應(yīng)用。齒輪的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)不斷向前發(fā)展。對(duì)數(shù)螺旋錐齒輪作為一種新型螺旋錐齒輪應(yīng)運(yùn)而生，有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)—沿齒向線上各點(diǎn)的螺旋角處處相等，該種新型齒輪傳動(dòng)可以有效地解決由于螺旋角不相等所帶來(lái)的諸如傳動(dòng)不平穩(wěn)、動(dòng)力傳遞效率低等問題，為此有必要對(duì)該種新型齒輪在設(shè)計(jì)和嚙合傳動(dòng)特性等方面做深入地研究。
　　根據(jù)對(duì)數(shù)螺旋錐齒輪的幾何特性，提出了一種新的建模方法，成功地構(gòu)建了對(duì)數(shù)螺旋錐

2、齒輪的嚙合模型；在此基礎(chǔ)上運(yùn)用有限元 ANSYS/LS-DYNA軟件對(duì)該齒輪副模型進(jìn)行三維實(shí)體嚙合仿真分析，進(jìn)一步研究新型齒輪副在連續(xù)嚙合過(guò)程中的受載接觸性能以及齒面接觸應(yīng)力和齒根應(yīng)力的數(shù)值大小和云圖分布情況；根據(jù)數(shù)值模擬的運(yùn)算結(jié)果，對(duì)該齒輪進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算研究，推導(dǎo)齒面接觸應(yīng)力和齒根彎曲應(yīng)力公式。
　　本文的研究工作主要有以下幾方面：
　　1、根據(jù)對(duì)數(shù)螺旋錐齒輪的嚙合原理和設(shè)計(jì)理論部分建立的圓錐對(duì)數(shù)螺旋線方程，應(yīng)用三維軟件 P

3、ro/E創(chuàng)建對(duì)數(shù)螺旋錐齒輪的三維嚙合模型。提出了一種新的建模方法，包括三個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)：利用夾角為360。/2Z的兩條圓錐對(duì)數(shù)螺旋線來(lái)確定齒廓曲線的空間位置，使?jié)u開線得以精確定位；將盤繞在節(jié)錐曲面上的圓錐對(duì)數(shù)螺旋線作為掃引軌跡線，保證齒形的準(zhǔn)確性；掃描混合截面建立在掃引線的法面內(nèi)，使輪齒各點(diǎn)法面內(nèi)的齒形均是標(biāo)準(zhǔn)齒形。
　　2、在此基礎(chǔ)上運(yùn)用有限元ANSYS/LS-DYNA軟件對(duì)該齒輪副模型進(jìn)行三維實(shí)體嚙合仿真分析，進(jìn)一步研究新型齒輪副在

4、連續(xù)嚙合過(guò)程中的受載接觸性能以及齒面接觸應(yīng)力和齒根應(yīng)力的數(shù)值大小、應(yīng)力云圖分布以及變化規(guī)律，聯(lián)系工程實(shí)際進(jìn)行了深入研究，驗(yàn)證了該齒輪模型建立的正確性，從而可以快速地對(duì)設(shè)計(jì)做出評(píng)估和及早對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行更改，也可為齒輪的強(qiáng)度校核和工程實(shí)際應(yīng)用提供理論依據(jù)。
　　3、根據(jù)數(shù)值模擬的運(yùn)算結(jié)果，進(jìn)行齒輪強(qiáng)度計(jì)算研究。應(yīng)用MATLAB軟件，根據(jù)曲線擬合理論，編輯程序，研究應(yīng)力與施加的工況條件及齒輪的基本參量之間的關(guān)系，推導(dǎo)出齒面接觸應(yīng)力和齒根彎曲