端曲面齿轮传动的啮合特性及承载能力分析

《端曲面齿轮传动的啮合特性及承载能力分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、端曲面齿轮传动的啮合特性及承载能力分析重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：王瑶指导教师：林超教授专业：机械设计及理论学科门类：工学重庆大学机械工程学院二O一五年五月MeshingCharacteristicsandLoadCapacityAnalysisofOrthogonalCurve-faceGearAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineerin

2、gByWangYaoSupervisedbyProf.LinChaoSpecialty:MechanicalDesignandTheoryCollegeofMechanicalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要端曲面齿轮副是在面齿轮副和非圆锥齿轮副的基础上建立的一种传递相交轴之间运动和动力的新型齿轮副，它有机地结合了面齿轮、锥齿轮、非圆锥齿轮以及非圆齿轮四大类型齿轮副的特点，具有重量轻、体积小、加工制造简单等优点。在工程机械、汽

3、车等场合，具有潜在的应用前景。本课题来源于国家自然科学基金项目《变传动比面齿轮啮合传动的设计理论与制造技术研究》（编号：51275537），探索一种通用化的端曲面齿轮副的啮合特性及其承载能力的设计计算方法，以解决有关端曲面齿轮副的强度问题。本文针对这种新型的端曲面齿轮副，主要进行以下内容的研究：根据空间齿轮啮合原理以及共轭曲面的基本理论，研究端曲面齿轮副的基本传动原理，建立其空间啮合坐标系，推导端曲面齿轮的节曲线参数方程、齿顶曲线的参数方程以及齿根曲线的参数方程，推导出该齿轮的齿面参数方程。根据微分几何中曲面主曲率的

4、相关理论，得到端曲面齿轮副齿面主曲率的计算方法，并求得半个周期内，该齿轮副齿面主曲率的变化规律。推导端曲面齿轮副压力角的计算方法，探讨了齿轮副的基本结构参数对其压力角的影响；建立了该齿轮传动过程中重合度的计算方法，分析基本结构参数对其重合度的影响。依据点接触赫兹理论，对端曲面齿轮副进行受力分析，探讨了基本结构参数对其受到的切向力和轴向力的影响；建立了该齿轮传动过程中轮齿齿面接触应力的计算方法；将端曲面齿轮传动当量为非圆齿轮齿条传动，推导出当量齿形系数和当量应力集中系数的计算公式，从而得到该面齿轮的齿根弯曲应力，分析了

5、其基本结构参数对接触应力和弯曲应力值的影响；结合VB编程，开发出端曲面齿轮副的强度设计软件。采用现代测试技术与方法，利用应变片的基本原理，建立端曲面齿轮副的弯曲应力测量方法。搭建端曲面齿轮副的传动试验平台，通过测量负载力矩的大小来间接验证齿面接触应力计算方法的正确性。结合有限元分析，得到端曲面齿轮啮合过程中最大应力的位置及大小，通过与理论计算和试验结果的对比，验证了端曲面齿轮副的弯曲应力和接触应力计算方法的合理性、正确性。关键词：面齿轮，啮合特性，接触应力，弯曲应力，齿轮强度I英文摘要ABSTRACTOrthogon

6、alcurve-facegear(orORCgear,forshort)pairisanewgearpairwhichisestablishedonthefoundationoffacegearpairandbevelgearpairandcantransmitmotionandpowerbetweenconcurrentaxes.TheORCgearpaircombinedthecharacteristicsoffacegearpair,bevelgearpair，non-circularbevelgearpair

7、andnon-circulargearpairwhichhastheadvantagesoflowmass,lightweight，easytomachineandsoon.Thisnewgearpairhasthepotentialprospectinengineeringmachinery,automobileandsoon.ThisissuecomesfromtheNaturalScienceFoundationofChina“Designtheoryandmanufacturingtechnologyoffl

8、uctuatinggearratiofacegear”(NO.5125537),toexploreauniversalmethodofdesignforthemeshingcharacteristicsandtoothloadcapacityoftheORCgearpair.Inordertosolvetheintensityproblemof