螺旋錐齒輪的接觸區(qū)修正研究.pdf

1、螺旋錐齒輪作為相交軸傳動的基礎(chǔ)元件，因其重合系數(shù)大、噪音小等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于航空和車輛的動力傳輸中。格里森（Gleason）齒制的螺旋錐齒輪以局部共軛法為設(shè)計原理，采用了工程近似方法，加工出來的齒廓并非為理想的球面漸開線。原理性誤差、刀具誤差以及安裝誤差，導(dǎo)致了錐齒輪產(chǎn)生一系列接觸問題，故接觸區(qū)的求解和修正一直是國內(nèi)外研究的重點(diǎn)。
　　齒面接觸分析（TCA）技術(shù)是獲得齒面接觸區(qū)一種主要方法，模型精度對其分析結(jié)果有著直接影響。針對仿

2、真建模精度較低無法應(yīng)用于TCA分析的缺陷，提出了齒面重構(gòu)與優(yōu)化方法。同時，為突破Gleason齒制的原理性誤差，有必要對球面漸開線齒形的設(shè)計理論作深入研究。
　　基于現(xiàn)有的TCA基本思想，通過分析以局部共軛原理為基礎(chǔ)的螺旋錐齒輪的點(diǎn)嚙合齒面設(shè)計模型，對接觸區(qū)求解算法進(jìn)行了相關(guān)研究，可歸納為以下幾個方面：
　　1.建立了螺旋錐齒輪數(shù)學(xué)模型。首先，基于齒輪嚙合原理和加工方法建立刀具數(shù)學(xué)模型；再利用空間坐標(biāo)變換原理（Enler-R

3、odrigues），分別詳細(xì)推導(dǎo)了展成法加工的大輪數(shù)學(xué)模型以及刀傾法加工的小輪數(shù)學(xué)模型。
　　2.改進(jìn)了接觸跡的求解算法。分析了接觸點(diǎn)傳統(tǒng)求解算法的一些不足，對未知量進(jìn)行顯示表達(dá)，減少了求解非線性方程組的數(shù)目以提高算法的穩(wěn)定性；以齒面邊界為搜索區(qū)間，基于MATLAB仿真平臺驗(yàn)證了算法的正確性。
　　3.提出了接觸區(qū)求解的一種新算法。通過分析局部接觸區(qū)（瞬時接觸橢圓）和整個齒面接觸區(qū)（接觸斑跡或接觸區(qū)）的幾何形貌，提出了以接觸