含安装误差修形直齿-面齿轮传动齿面接触的分析的研究

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1、分类号UDC硕士学位论文密级含安装误差的修形直齿．面齿轮传动齿面接触分析的研究ToothContactAnalysisofModifiedSpurFaceGearDriveswithAlignmentErrors作者姓学科专学院(系、指导教)：陈兴明机械工程(机械设计及理论)机电工程学院唐进元教授论文答辩日期趁!选：皇：坫答辩委员会主席中南大学2012年6月10日名业所师原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其

2、他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：'址日期：进年』月王日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：缒导师签名隘日期：盘!盘年』月旦日摘要齿轮传动是现代机械传动最重要传动形式之一，面齿轮传

3、动是一种圆柱齿轮与圆锥齿轮啮合的新型齿轮传动，近年来，因其在高速重载领域的独特优势，在国外被成功应用于直升机的传动系统中，现已发展成为齿轮研究的热点之一。本文基于面齿轮插齿加工原理推导了面齿轮齿面方程、根切和变尖计算公式，建立面齿轮三维几何模型，构建了含安装误差的面齿轮啮合接触分析模型，研究了修形面齿轮传动的接触特性，研究对于高性能面齿轮的设计和制造提供参考。全文主要研究内容如下：1．面齿轮齿面数学模型与几何模型的建立。根据微分几何与啮合原理，基于插齿加工法建立了面齿轮的数学模型，推导了齿宽方向根切和变尖的条件，通过齿面离散点的曲面重构与虚拟加工两种方法建立了面齿轮的几何模

4、型。2．面齿轮传动齿面接触分析(ToothContactAnalysis)。考虑三个安装误差项来模拟面齿轮的安装，构建了含安装误差的面齿轮传动齿面接啮合分析模型，详细研究了安装误差对接触轨迹的影响规律，为接触轨迹位置的精确可控提供参考。3．修形面齿轮传动齿面接触分析。考虑接触轨迹对安装误差的敏感性，提出了一种圆柱齿轮鼓形修形方法，达到降低齿轮副对安装误差敏感性的目的；采用抛物线齿廓修形方法对齿轮副进行修形，有效避免了边缘接触。4．修形面齿轮传动TCA分析软件的编制。以MATLAB作为计算工具，采用MATLABGUI开发软件界面，实现数据传递，实现了修形面齿轮TCA分析软件的

5、编制。关键词面齿轮传动，安装误差，修形，齿面接触分析I本研究得到国家重点研究发展计划(973计划)基金(编号：2011CB706800)和中南大学研究生学位论文创新基金(编号：2010ssxtl76)资助。ABSTRACTThegeardriveiSoneofthemostimportantformsofmodemmechanicaltransmission．FacegeardriveiSanewkindofgeardrivethatacylindricalgearmeshesabevelgear．Inrecentyears，becauseofitsuniqueadvant

6、agesinhighspeedandheavydutyfield，ithasbeensuccessfullyappliedinhelicoptertransmissionsysteminforeigncountries，andhasbecomeoneofthehotspotsofgearresearch．Theauthorbasedonfacegearshapingprinciplederivatethesurfaceequationandundercutandchangesharpformulaoffacegear，builtthefacegear3Dgeometrymo

7、del，Constructedthefacegeardrivetoothcontactanalysismodelwitllalignmenterrors，studiedthecontactcharacteristicsofthemodifiedfacegeardrive，Researchprovidesreferenceforhighperformancegeardesignandmanufacturing．Themaincontentsareasfollows：1．Constructionoffacegearto