论文部分内容阅读
目前,摆线齿轮主要应用于钟表、仪器和仪表中,它具有体积小、无根切、传动平稳、重合度大等优点,更多地被应用到一些精度要求很高的场合,尤其在军械、钟表等行业应用广泛。工程中主要使用修正摆线齿轮,目前有三种常用的修正摆线齿轮:钟表齿轮、双圆弧修正摆线齿轮及摆线针轮。由于对双圆弧修正摆线齿轮缺乏系统性的理论研究,本论文将针对双圆弧修正摆线齿轮的啮合性能进行研究。双圆弧修正摆线齿轮的加工特点为:模数相同,齿数不同的双圆弧齿轮,可以用同一把滚刀滚切,使滚刀品种可以减少,大大降低了加工成本。传动特点为:啮合齿廓为内外凸凹圆弧面接触,其接触面积大,接触应力小,传动效率高;传动过程中,传动比为定值,传动平稳、可靠;侧隙和顶隙较大,传动灵活;齿顶高和齿根高较小,不容易卡滞;轮齿根部有较宽的齿厚,提高了轮齿根部的弯曲强度。本文首先建立了齿轮齿廓的参数化数学模型,用UG三维软件建立了齿轮模型。其次,本文主要研究轮齿的接触性能,传统的齿轮接触是建立在Hertz理论上的,Hertz模型是从物体的宏观特性进行研究的,能较正确地反映两接触齿轮的应力状态,但没有考虑接触体的表面微观特性,如接触表面的形貌特征及其表面粗糙度等对接触强度的影响,而分形理论对齿轮接触的微观特性提供了较好的研究,充分考虑到两齿轮的微观特性因素。本文将从宏观和微观两个方面出发对双圆弧修正摆线齿轮的轮齿接触强度进行研究,利用分形理论研究齿轮啮合的接触强度,利用有限元软件UG/NAS TRAN进行有限元分析;再次,基于FE-safe软件对齿轮的接触疲劳寿命进行分析,并对疲劳寿命进行了预测;最后,基于ADAMS对齿轮的动力学性能进行分析,提取相关数据的图表进行分析。通过本论文的研究,有助于齿轮加工制造的优化设计,并为实际加工制造中设计效率、产品质量及可靠性的提高提供了理论依据,促使双圆弧修正摆线齿轮更广泛地应用于高接触强度、高寿命的齿轮传动系统中。