汽車后橋弧齒錐齒輪齒面反求及動態(tài)性能分析.pdf

1、弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪(統(tǒng)稱螺旋錐齒輪)適用于兩相交及相錯軸間運動及動力傳遞。螺旋錐齒輪齒面幾何形狀很大程度上決定了錐齒輪副的接觸區(qū)形態(tài),直接影響著所服務(wù)的機械裝置的傳動質(zhì)量及其整機的工作性能。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,齒輪的使用壽命及噪聲控制要求越來越高,然而國內(nèi)眾多錐齒輪制造企業(yè)至今尚未積累及完全設(shè)計具有優(yōu)質(zhì)傳動性能的錐齒輪產(chǎn)品的系統(tǒng)經(jīng)驗。論文針對企業(yè)引進的優(yōu)良傳動性能的螺旋錐齒輪產(chǎn)品,為消化吸收其先進技術(shù),需要解決未知參數(shù)螺旋

2、錐齒輪反求技術(shù)和動態(tài)性能分析的難題。螺旋錐齒輪齒面反求技術(shù)和振動噪聲的研究成果很多,但有關(guān)螺旋錐齒輪齒面反求技術(shù)的實現(xiàn)手段以及其接觸區(qū)形態(tài)對其動態(tài)性能影響的相關(guān)性研究和直接指導作用的文獻卻較少。因此,解決螺旋錐齒輪齒面反求及實現(xiàn)技術(shù)、動態(tài)性能分析方面的技術(shù)瓶頸,是深層次消化吸收國外優(yōu)質(zhì)齒輪樣品的先進技術(shù),縮小與國外螺旋錐齒輪制造業(yè)水平的重要舉措。鑒于此,論文研究的主要路線和內(nèi)容:
　　1.研究未知參數(shù)的螺旋錐齒輪齒形測量和齒形偏差

3、測量與計算方法;
　　論文利用三坐標測量機,測定國外優(yōu)質(zhì)性能的螺旋錐齒輪齒坯參數(shù);在了解3906型齒輪測量中心的原理和齒形測量方法的基礎(chǔ)上,研究未知參數(shù)的螺旋錐齒輪齒形測量和齒形偏差測量與計算方法;利用Matlab軟件編譯基于“基本機床模型”的齒面反求程序,并對樣品齒輪齒面進行反求實驗。
　　2.研究螺旋錐齒輪幾何模型及有限元網(wǎng)格模型的構(gòu)建方法和相關(guān)技術(shù);
　　利用樣品齒輪的齒面坐標離散點重構(gòu)其齒面,并構(gòu)建其三維幾何模

4、型;利用Hypermesh軟件選用六面體線性縮減積分單元(C3D8R)對齒輪進行網(wǎng)格劃分,給出構(gòu)建有限元模型的關(guān)鍵技術(shù),為后續(xù)螺旋錐齒輪內(nèi)部激勵(時變嚙合剛度激勵、嚙合沖擊激勵和傳動誤差激勵)和動態(tài)強度計算做好充分準備。
　　3.研究螺旋錐齒輪內(nèi)部激勵和動態(tài)強度的有限元計算方法;
　　以螺旋錐齒輪加載接觸有限元分析原理為基礎(chǔ),給出利用有限元軟件分析螺旋錐齒輪內(nèi)部激勵和動態(tài)強度的計算方法,給出相關(guān)計算的前處理設(shè)置方法和關(guān)鍵技術(shù)

5、;以反求的優(yōu)質(zhì)螺旋錐齒輪樣品為對象計算其內(nèi)部激勵和動態(tài)強度,為進一步探析螺旋錐齒輪接觸區(qū)形態(tài)對其傳動性能的影響規(guī)律提供有效手段。
　　4.探究不同接觸區(qū)形態(tài)的螺旋錐齒輪綜合傳動性能的影響;
　　利用有限元分析軟件全面計算不同接觸區(qū)形態(tài)的螺旋錐齒輪內(nèi)部激勵和動態(tài)強度,建立其動態(tài)嚙合性能的分析對比,挖掘優(yōu)質(zhì)傳動性能的螺旋錐齒輪齒面接觸區(qū)形態(tài)特征,并以此特征構(gòu)建優(yōu)化后的齒輪五齒對有限元模型,最后進行其動態(tài)嚙合性能的相關(guān)計算,通過對