轎車直齒圓錐齒輪的修形技術(shù)研究.pdf

1、本文研究的是富康轎車差速器上的直齒圓錐齒輪。最終的研究目的是提出理想的修形曲線對齒輪進(jìn)行修形以達(dá)到減振降噪的效果。齒輪是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中非常重要的機(jī)械零件。理解、掌握齒輪嚙合接觸的行為特征，包括綜合剛度、傳動(dòng)誤差以及接觸區(qū)域的變形對齒輪的修形和優(yōu)化將起到至關(guān)重要的作用。齒輪分析模型可以分為物理參數(shù)分析模型及模態(tài)參數(shù)分析模型。根據(jù)近期文獻(xiàn)，依托物理參數(shù)分析模型，其主要研究方法可以分類為三種：數(shù)值計(jì)算方法、實(shí)驗(yàn)方法、有限單元法。有限元方法可以

2、有力的彌補(bǔ)數(shù)值方法的不足，采用數(shù)值離散技術(shù)可以突破以往數(shù)值方法把整個(gè)齒輪的動(dòng)態(tài)振動(dòng)問題歸結(jié)為一個(gè)方程的數(shù)值求解的局限性，把整體問題劃分為數(shù)量巨大的有限的方程進(jìn)行求解，獲得了逼近實(shí)際的結(jié)果。有限元方法還彌補(bǔ)了物理模擬試驗(yàn)成本過高、周期過長的不足。本文總結(jié)了近期基于減振降噪目的的齒輪研究方法及研究進(jìn)展；分析了求解接觸問題的有限元方法原理；對求解接觸問題的有限元方法和經(jīng)典力學(xué)方法進(jìn)行了比較。本文采用通用的有限元軟件ANSYS分析齒輪嚙合接觸問

3、題，提出了基于ANSYS的直齒圓錐齒輪APDL語言的參數(shù)化造型方法；采用分割模型的方法，解決了作為整體模型難以采用六面體單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分的難題。給出了齒輪嚙合仿真的邊界條件及約束的施加方法、算法選擇及求解參數(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)定值。并且提出了基于ANSYS軟件的“齒輪造型－有限元分析－齒形優(yōu)化”一體化技術(shù)的方法。文中采用單齒嚙合有限元模型討論了傳統(tǒng)的雙齒嚙合區(qū)的綜合剛度求取方法的不足，推導(dǎo)了不同基本參數(shù)的直齒圓錐齒輪的名義剛度的求解公式，并