非共軛點(diǎn)接觸面齒輪傳動的強(qiáng)度設(shè)計方法研究.pdf

1、本課題基于齒輪傳動的嚙合原理和彈性接觸理論等基礎(chǔ)知識，結(jié)合面齒輪齒面的載荷分配規(guī)律分析面齒輪的承載情況，研究、建立面齒輪傳動的強(qiáng)度設(shè)計方法，開展面齒輪的強(qiáng)度計算。以嚙合原理為基礎(chǔ)，結(jié)合面齒輪的幾何特征，考慮到曲面接觸材料的相關(guān)性質(zhì)，基于赫茲彈性接觸力學(xué)進(jìn)行曲面彈性接觸量的計算，結(jié)合接觸橢圓相關(guān)性質(zhì)進(jìn)而獲得非共軛點(diǎn)接觸面齒輪接觸應(yīng)力的計算公式;通過數(shù)值求解齒面的非線性方程得到面齒輪齒面上的離散點(diǎn)并將其導(dǎo)入三維建模軟件Pro/E中建立面齒輪

2、的幾何模型;利用有限元軟件ANSYS Workbench對所建立面齒輪嚙合傳動的幾何模型進(jìn)行動態(tài)接觸分析而得到面齒輪傳動的最大接觸應(yīng)力;然后將由解析法獲得的數(shù)據(jù)與有限元法數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析以判斷解析法公式的正確性。
　　借鑒懸臂梁彎曲應(yīng)力的拋物線法構(gòu)建面齒輪輪齒彎曲應(yīng)力的解析模型，開展非共軛點(diǎn)接觸面齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度分析，確定沿面齒輪齒寬由大端到小端方向不同截面上的齒寬比對面齒輪齒根彎曲應(yīng)力的影響因數(shù);依據(jù)有限元基本理論對點(diǎn)接觸面

3、齒輪的三齒幾何模型進(jìn)行有限元分析;根據(jù)有限元分析結(jié)果對面齒輪彎曲應(yīng)力基本公式進(jìn)行修正得到面齒輪齒根彎曲應(yīng)力計算公式。
　　根據(jù)閃溫法計算理論和面齒輪嚙合傳動的幾何特點(diǎn)，推導(dǎo)出面齒輪傳動中面齒輪瞬時溫升計算公式;研究載荷、轉(zhuǎn)速和齒差分別對面齒輪傳動瞬時溫升的影響;為確保面齒輪傳動的抗膠合強(qiáng)度則考慮了齒輪輪齒在整個嚙合過程中的最大瞬時接觸溫度來判定安全系數(shù)。
　　采用電阻應(yīng)變測量法測量正交面齒輪傳動輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度，在測量時針對