準(zhǔn)端面雙圓弧齒輪的應(yīng)力分析及敏度研究.pdf

1、圓弧齒輪是一種高承載能力的動(dòng)力傳動(dòng)齒輪。圓弧齒輪由于其齒形特點(diǎn)，因而具有很高的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度。目前所采用的圓弧齒輪都是法面圓弧齒輪。所謂法面圓弧齒輪，指的是與之共軛的基本齒條的法截面齒形是幾段圓弧曲線有機(jī)地相連所構(gòu)成的曲線——基本齒廓曲線。由于基本齒條的法截面齒形是圓弧曲線，法面圓弧齒輪存在著理論接觸位置對(duì)誤差的敏感性太大與法面圓弧齒輪的彎曲強(qiáng)度不足兩個(gè)弊端。文獻(xiàn)[33]中的“準(zhǔn)端面”圓弧齒輪正是在這樣的背景下提出的。 本文

2、是按照刀具切削加工的成型原理對(duì)準(zhǔn)端面雙圓弧齒輪進(jìn)行三維參數(shù)化建模的。首先由嚙合原理得到了準(zhǔn)端面雙圓弧齒輪的端面齒廓方程；然后利用Pro/E軟件在三維造型功能實(shí)現(xiàn)上使用了掃描混合和模擬實(shí)體切削兩種實(shí)體造型方法，并通過借助Pro/E的Program進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了由參數(shù)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)模型生成，從而成功地實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)端面雙圓弧齒輪的參數(shù)化三維造型和準(zhǔn)端面雙圓弧齒輪嚙合組件裝配的參數(shù)化設(shè)計(jì)。 考慮雙圓弧齒輪結(jié)構(gòu)以及組件接觸分析的復(fù)雜性，

3、以及Pro/Mechanism、Pro/MECHANICA與Pro/ENGINEER的無縫集成，在建立了準(zhǔn)端面雙圓弧齒輪的三維有限元模型后導(dǎo)入Pro/Mechanism進(jìn)行參數(shù)化裝配。繼而導(dǎo)入到Pro/MECHANICA有限元分析軟件中，通過有限元程序的前后處理模塊，對(duì)嚙合齒輪組件進(jìn)行接觸應(yīng)力的有限元分析。然后通過對(duì)準(zhǔn)端面雙圓弧齒輪的設(shè)定螺旋角β0的靈敏度分析，得到了法面、準(zhǔn)端面、端面雙圓弧齒輪的接觸應(yīng)力隨設(shè)定螺旋角β0的變化情況。