论文摘要
平面包络环面蜗杆传动副是被广泛应用的齿轮传动,具有承载能力强,耐磨损,寿命长的特点,能适应高速重载的工作要求。但是目前其强度设计方法还不成熟,还没有被学界广泛接受的强度设计公式。本文研究平面包络环面蜗杆副的齿间载荷分布规律,以及接触载荷沿接触线的分布规律等力学特性,对于今后建立平面包络环面蜗杆副的强度设计公式打下了基础。本文基于齿轮啮合原理、计算机辅助设计、齿轮接触分析、非线性有限元分析理论,以计算机辅助设计和有限元分析为手段,提出了便于工程应用的平面包络环面蜗杆副三维实体的建模方法,并对平面包络环面蜗杆传动的接触力学性能进行了深入细致的研究。论文的主要研究内容如下:①基于齿轮啮合原理,推导了平面一次包络环面蜗杆副的接触线方程,和蜗杆的齿面方程,并建立了精确的平面一次包络环面蜗杆副的三维实体模型。根据蜗杆齿面为直纹曲面的特点,提出了一种新的建模思路,利用UG可以高效地建立精确的蜗杆模型。②研究了平面二次包络环面蜗杆副的三维实体建模方法。以齿轮加工中的范成法为理论基础,提出了用虚拟加工法来建立蜗轮模型的方法。利用UG的二次开发语言GRIP,开发了用于建立平面二次包络环面蜗轮的程序,可以方便地完成平面二次包络环面蜗杆副的三维实体建模。③基于非线性有限单元法,研究了平面一次包络蜗杆副的力学性能。发现接触载荷从啮入到啮出过程是逐渐减小的。本文还研究了母平面倾角β对于齿间接触载荷分布的影响,发现在蜗杆齿面不出现非啮合区的前提下,β较大时载荷分布更均匀。④利用自适应网格重划技术,研究了平面一次包络环面蜗杆副的接触载荷沿接触线的分布规律。接触线两端的载荷较大,而占较大区域的中部载荷较小,而且分布均匀。⑤基于非线性有限单元法,研究了平面二次包络环面蜗杆副的力学性能。发现与一次包络相同,接触载荷从啮入到啮出是逐渐变小的。每对轮齿都是双线接触,接触线两端的接触载荷较大,而接触线上的其他部分接触载荷相对较小,而且分布比较均匀。
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标签：平面包络环面蜗杆副论文; 建模论文; 有限元法论文; 齿间载荷分布论文;