高减速比准双曲面齿轮的加工仿真及试验

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1、分类号UDC密级编号硕士学位论文高减速比准双曲面齿轮的加工仿真及试验Processingsimulationandexperimentofhypoidgearwithhighspeedratio学位申请人：仝昂鑫指导教师：魏冰阳教授一级学科：机械工程二级学科：机械设计及理论学位类别：工学硕士2015年05月独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河南科技大学或其它教育机构的其他学位或证书而使用过的材料。与我一同工

2、作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：摘要随着现代机械传动技术向着高效率、高功率密度方向发展，高减速比齿轮传动的应用愈加广泛。高减速比准双曲面齿轮传动是近些年逐渐发展起来的一种新兴的具有高传动比和高效率的传动形式，现已经逐渐应用于机械行业各个领域。从汽车主减速器快速发展到其他众多工业领域，现已成功替代螺旋圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮等部分交错轴传动。相较于其它传动形式，高减速比准双曲面齿轮传动在精密传动领域具有更高的效率，而被广泛应用，例如工业机器人和精密机床等领域。对于其高减速比准双曲面齿轮在啮合理论和仿真分

3、析、加工制造方面的研究，与其它齿轮传动类型有着很多的相似之处。因此，重点对高减速比准双曲面齿轮的精确加工和啮合性能等方面展开研究，对将来大速比传动装置的研究具有重要的意义。本论文分为以下几个研究内容：1高减速比准双曲面齿轮副的设计重点在于节锥的确定和轮齿几何系数的选取，通过优化求解的方法，确定了大、小轮的节锥，进而确定了其它基本参数，本文通过建立大轮成形法，小轮刀倾法加工坐标系，利用齿面啮和原理，通过坐标转换，求出了大小轮的齿面方程。2通过局部综合法和齿轮啮合原理，设计了高减速比准双曲面齿轮副加工参数计算的过程，根据Gleason计算卡求出了大轮加工参数

4、，选取大小轮参考点，由大轮参考点处的主曲率和主方向求出了小轮参考点处的主曲率和主方向，通过Matlab编程，最后求出小轮的加工参数。3构建了大小轮齿面三维坐标点和旋转投影面之间一一对应的关系，通过Matlab编程，编制了齿面坐标点的求解程序，分别对齿数比为3:60和4:48的两对齿轮进行了三维造型和装配及运动仿真，并对齿数比为3:60的齿轮副进行了切齿试验，通过滚检试验观察接触区，来验证所设计齿轮副的正确性。关键词：高减速比，准双曲面齿轮，啮合，运动仿真论文类型：应用研究选题来源：纵向项目ABSTRACTABSTRACTHighspeedratioisa

5、ppliedmoreandmorewidelyingeartransmissionwiththedevelopmentofmodernmechanicaltransmissiontechnologytowardsthedirectionofhighefficiencyandhighpowerdensity.Thetransmissionofthehypoidgearwithhighspeedratioisanewkindoftransmissionwithhightransmissionratioandhighefficiencywhichhasbeen

6、graduallydevelopedinrecentyears,italsohasbeengraduallyappliedinthefieldsofmachineryindustry,forexample,fromthemainreducerofthecartomanyotherindustries,ithassuccessfullyreplacedhelicalcylindricalgear,bevelgear,wormgearandotherpartsofthecrossaxistransmission.Comparedtootherformsoft

7、ransmission,thetransmissionofthehypoidgearwithhighspeedratiohashigherefficiencyinthefieldofprecisiontransmissionwhichhasbeenusedwidely,suchasthefieldsofindustrialrobotsandprecisionmachinetools.Fortheresearchofthehypoidgearwithhighspeedratiointhefieldofmeshingtheory,simulationanal

8、ysisandmanufacturing,ithasalotofsimilari