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面齿轮传动是一种新型齿轮传动。与其他传动齿轮相比,面齿轮具有很多独特的优点。通过对面齿轮啮合理论的研究,设计、加工出其实体模型,并对面齿轮实体模型进行测量分析,得到面齿轮的表面误差参数,为面齿轮的推广应用奠定了基础。
本文从面齿轮加工原理出发,利用UGS NX7.0进行二次开发,实现了正交面齿轮插齿加工的计算机仿真,得到渐开线直齿轮仿真加工的面齿轮参数化模型,并给出面齿轮齿顶变尖以及齿根根切的条件。
为改善面齿轮的动态特性,提高其工作可靠性,以振动力学和有限元理论为基础,采用NX Advanced Simulation建立起面齿轮有限元模型,利用NX.Nastran解算器计算出其前12阶固有频率和固有振型。
根据面齿轮计算机模型,使用型号为DTC850的立式数控加工中心铣削加工出面齿轮实体模型,并采用ATOS系统对面齿轮进行光栅扫描,得到STL格式的实体面齿轮的齿面参数,通过UG软件对理论模型和STL格式实体模型处理分析,定性地比较了齿面的齿形误差。
采用涂色法对面齿轮接触斑点进行实验测量。实验得知面齿轮在一个啮合周期内,它的啮合接触是从内向外的,且接触面积逐渐变大。实验结果表明,面齿轮的接触斑点呈现波纹带形状,主要处于齿高方向的齿面中部,在齿长方向上延伸到齿面边界,同时,接触点近似处于一条直线上。