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原文传递变速器齿轮的修形研究

论文题名：	变速器齿轮的修形研究
关键词：	渐开线斜齿轮;有限元法;齿廓修形;齿向修形;时变性能;变速器
摘要：	渐开线斜齿轮具有承载能力高、运转平稳可靠、传动效率高、使用寿命长等优点，广泛应用于各类机械系统中。汽车变速器普遍采用平行轴系的渐开线圆柱齿轮系统，除了在低速时的一档或倒档可能使用直齿轮外，其他档位一般都采用斜齿轮传动。但是在齿轮啮合过程中，由于受到齿轮轴和轮齿的变形、轮齿制造误差和安装误差等因素的影响，使轮齿所受载荷分布不均匀，引起振动噪声和传动不平稳，从而影响齿轮系统的传动性能。因此为了避免这种现象的发生，在不改变齿轮基本参数的前提下，齿轮修形是一种非常有效的方法。　　在三维软件UG中建立某微型车变速器的一对常啮合齿轮副的几何模型，然后导入到有限元软件ANSYS中经过前处理完成其有限元模型的建立，并进行静态的接触非线性分析。因为啮合刚度、传递误差和载荷分配是研究齿轮修形的基础，通过有限元分析可得到轮齿齿间载荷分布和齿面载荷分布情况、传动中的传递误差和啮合刚度、以及接触应力和弯曲应力分布，为下一步的齿轮修形提供理论依据。　　齿轮修形有齿廓修形和齿向修形，为减小传递误差的波动和齿顶刮行的问题，齿廓修形采用直线和圆弧两种方法，经研究表明直线齿廓修形和圆弧齿廓修形都可以减小传动误差的波动幅度和啮入点应力值偏大的问题，从而改善传动过程中的平稳性，减小振动噪声;并且圆弧修形效果比直线修形效果好。另外，还对鼓形齿的齿向修形进行了研究，修形后齿轮副的传动误差变化幅度减小，齿宽方向的周向位移曲线也比较平缓，并且啮入啮出时的最大接触应力值也有所降低，因此，齿向修形也可以避免啮入的啮出冲击，减小振动噪声。　　齿轮啮合性能主要包括固有特性，动态激励响应和稳定性等。使用有限元模态方法分析啮合齿轮对的固有特性，计算出系统固有频率和每一阶频率下的固有振型。运用显式动力学软件ANSYS/LS-DYNA分析了齿轮副时变啮合特性，得到法向作用载荷和接触应力的变化情况及其加速度响应，以及轮齿上几个临界节点在每一时刻的应力变化、速度和加速度时变响应。并且探讨了齿廓修形对其时变性能的影响，可以有效地减小啮入啮出冲击，改善啮合齿轮副的传动性能。
作者：	宋娇
专业：	车辆工程
导师：	华林;韩星会
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文