直齒錐齒輪齒形修形設(shè)計(jì)理論研究.pdf

1、差速器作為汽車的關(guān)鍵部件對(duì)其各項(xiàng)性能都有重要影響,而齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)是差速器的主要組成部分,因此齒輪傳動(dòng)的工作性能將直接影響汽車的性能指標(biāo)。本文圍繞差速器齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)減振、降噪以及輪齒應(yīng)力分布改善為目的,采用有限元?jiǎng)討B(tài)嚙合仿真的方法,研究了漸開線直齒錐齒輪修形(包括齒向修形和齒廓修形)技術(shù)。
　　 直齒錐齒輪漸開線不同于圓柱齒輪的平面漸開線,為空間球面漸開線。由于空間球面漸開線復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu),使其建模在CAD軟件里難以直接實(shí)現(xiàn),在進(jìn)

2、行直齒錐齒輪嚙合傳動(dòng)分析時(shí)常采用圓弧曲線、背錐平面漸開線近似代替,因此將不可避免的產(chǎn)生建模誤差,從而影響齒輪仿真分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。針對(duì)這一問題,本文運(yùn)用Matlab和SolidWorks聯(lián)合建模的方法實(shí)現(xiàn)了直齒錐齒輪的精確造型。模型是通過參數(shù)化程序建立起來的,因此只需修改尺寸參數(shù),如壓力角、齒數(shù)、模數(shù)、球面半徑等,就可以得到不同參數(shù)的類似錐齒輪模型。建模效率和模型精度得到提高,而且方便模型的修改。
　　 本文提出基于SolidW

3、orks-ANSYS-LS-DYNA聯(lián)合建模求解技術(shù),詳細(xì)介紹了錐齒輪動(dòng)態(tài)仿真分析有限元模型的建立過程,給出了動(dòng)態(tài)嚙合仿真的約束及邊界條件的施加方法。采用LS-PREPOST后處理器提取嚙合應(yīng)力、加速度等仿真信息,該方法可提供以滿足提高齒輪副工作性能為目標(biāo)的修形設(shè)計(jì)方法依據(jù)。
　　 齒輪輪齒的變形以及制造、安裝誤差的存在,使嚙合過程中輪齒的法節(jié)不再相等,從而造成輪齒嚙合的振動(dòng)和沖擊,因此,必須對(duì)輪齒進(jìn)行齒廓修形。本文給出了齒廓修

4、形的方法,經(jīng)仿真分析得到齒廓修形錐齒輪嚙合傳動(dòng)的時(shí)間歷程信息。齒廓修形可以很好的改善輪齒嚙合的沖擊,從而起到減振、降噪的作用。輪齒的端嚙現(xiàn)象說明齒向修形的必要性,錐齒輪齒向修形時(shí),鼓形齒的鼓形量、鼓形位置難以調(diào)整,且其工藝很難實(shí)現(xiàn),限制了修形技術(shù)在錐齒輪上的應(yīng)用,本文提出齒向等距修形的概念,通過改變等距修形廓形的位置和修形量的大小來控制錐齒輪副的接觸區(qū)。該方法同通過調(diào)整機(jī)床獲得的齒形鼓形的方法相比,既方便得到理想的修形位置,又可得到理想