理论和实验研究表明,作为一种新型弧齿锥齿轮传动方式,双圆弧弧齿锥齿轮传动具有承载能力高、使用寿命长、体积小、重量轻、传动效率高等特点,所以对它的应用和研究日益受到人们的重视。 本文首先基于格里森弧齿锥齿轮加工原理,结合其齿形特点,应用微分几何和齿轮啮合理论,进行了双圆弧弧齿锥齿轮的切齿啮合分析,得到了切齿啮合过程中的啮合方程、产形轮齿面方程以及双圆弧弧齿锥齿轮的齿面方程。 其次,在上述工作的基础上,根据简单双面法加工原理,进行刀盘安装参数计算,得到齿轮粗加工和精加工的刀位和刀位角参数。利用Unigraphics(简称UG)软件的表达式功能,选取双圆弧弧齿锥齿轮齿面的U线和V线,分别将U线方程和V线方程输入UG的表达式中,并利用表达式绘制出双圆弧弧齿锥齿轮齿面的U线和V线,形成齿面的线框模型,进而得到双圆弧弧齿锥齿轮的实际齿面。根据双圆弧弧齿锥齿轮副的几何尺寸的计算结果,再绘制出锥齿轮的齿坯,对齿面和齿坯进行布尔减运算得到锥齿轮的一个齿槽,并依次得到双圆弧弧齿锥齿轮的三维实体模型。 最后,选取已得到的锥齿轮的一个轮齿作为分析对象,通过UG和ANSYS之间的Parasolid接口工具包,将UG中得到的轮齿模型数据输入ANSYS有限元分析软件,根据文献[16]提出的载荷分布计算方法,对模型施加6组不同的面载荷,进行了双圆弧弧齿锥齿轮轮齿齿根弯曲应力的有限元分析。