基于有限元法的平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的力學(xué)特性研究.pdf

1、平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)副是被廣泛應(yīng)用的齒輪傳動(dòng)，具有承載能力強(qiáng)，耐磨損，壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，能適應(yīng)高速重載的工作要求。但是目前其強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法還不成熟，還沒(méi)有被學(xué)界廣泛接受的強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式。本文研究平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的齒間載荷分布規(guī)律，以及接觸載荷沿接觸線的分布規(guī)律等力學(xué)特性，對(duì)于今后建立平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式打下了基礎(chǔ)。
　　本文基于齒輪嚙合原理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、齒輪接觸分析、非線性有限元分析理論，以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和有限元分析為手

2、段，提出了便于工程應(yīng)用的平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿副三維實(shí)體的建模方法，并對(duì)平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的接觸力學(xué)性能進(jìn)行了深入細(xì)致的研究。
　　論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?、倩邶X輪嚙合原理，推導(dǎo)了平面一次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的接觸線方程，和蝸桿的齒面方程，并建立了精確的平面一次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的三維實(shí)體模型。根據(jù)蝸桿齒面為直紋曲面的特點(diǎn)，提出了一種新的建模思路，利用UG可以高效地建立精確的蝸桿模型。
　?、谘芯苛似矫娑伟j(luò)環(huán)面蝸桿副的三

3、維實(shí)體建模方法。以齒輪加工中的范成法為理論基礎(chǔ)，提出了用虛擬加工法來(lái)建立蝸輪模型的方法。利用UG的二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言GRIP，開(kāi)發(fā)了用于建立平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸輪的程序，可以方便地完成平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的三維實(shí)體建模。
　?、刍诜蔷€性有限單元法，研究了平面一次包絡(luò)蝸桿副的力學(xué)性能。發(fā)現(xiàn)接觸載荷從嚙入到嚙出過(guò)程是逐漸減小的。本文還研究了母平面傾角β對(duì)于齒間接觸載荷分布的影響，發(fā)現(xiàn)在蝸桿齒面不出現(xiàn)非嚙合區(qū)的前提下，β較大時(shí)載荷分布更均勻