轎車直齒圓錐齒輪的修形技術研究.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行修形以達到減振降噪的效果。齒輪是機械傳動系統(tǒng)中非常重要的機械零件。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，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)值計算方法、實驗方法、有限單元法。有限元方法可以

2、有力的彌補數(shù)值方法的不足，采用數(shù)值離散技術可以突破以往數(shù)值方法把整個齒輪的動態(tài)振動問題歸結為一個方程的數(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行求解，獲得了逼近實際的結果。有限元方法還彌補了物理模擬試驗成本過高、周期過長的不足。本文總結了近期基于減振降噪目的的齒輪研究方法及研究進展；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典力學方法進行了比較。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)的選擇標準及設定值。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