论文部分内容阅读
面齿轮传动是圆柱齿轮与圆锥齿轮相啮合的一种新型齿轮传动形式,用以实现空间相交或交错的两轴间动力传递。与传统的锥齿轮传动相比,具有结构简单、安装方便、重合度大、振动和噪声小等优点,在直升机主减速器分扭-汇流装置中表现出独特的优势。面齿轮加工技术是面齿轮传动技术的应用基础,是面齿轮传动技术研究的重要内容,其中面齿轮的磨齿加工与修形方法研究是面齿轮传动中减震、降噪的有效手段,是面齿轮加工技术研究的重要环节。 本文对面齿轮的啮合特性、磨齿加工方法、修形方法和动力学特性开展了系统的研究。其中在面齿轮传动的啮合特性研究中,采用包络法推导了面齿轮齿面方程及面齿轮传动齿面接触轨迹;分析了轴向偏置、切向偏置、水平交角、垂直交角加工误差对面齿轮齿廓曲面及齿面接触轨迹的影响;在面齿轮传动实验台上做了面齿轮传动齿面接触印痕试验,与理论分析的结果吻合。 在面齿轮磨齿加工的研究中,分析了蜗杆砂轮、碟片砂轮、球头砂轮三种面齿轮磨齿加工原理;设计了能满足蜗杆砂轮和球头砂轮磨齿加工的面齿轮磨齿机床,采用球头砂轮磨齿加工方法进行了磨齿加工试验,验证了球头砂轮磨齿加工理论的可行性;分析了两种面齿轮齿面精度测量方法的测量原理,并应用3D蓝光扫描的方法对磨齿加工的面齿轮进行了齿面精度测量试验。 在面齿轮修形技术的研究中,分析面齿轮副中圆柱齿轮的齿向修形方法,推导齿向修形的圆柱齿轮齿面方程,根据包络原理,分析修形参数对包含圆柱齿轮齿向修形的面齿轮传动系统齿面接触轨迹的影响;分析面齿轮副齿廓修形的原理和方法,推导了齿廓修形的圆柱齿轮和面齿轮的齿面方程,研究了修形参数对齿廓修形的面齿轮传动系统齿面接触轨迹的影响;开展了面齿轮传动的齿面接触印痕试验,试验中分析了安装误差对齿面接触印痕的影响,试验与理论分析的结果吻合。 在面齿轮的振动响应特性研究中,应用集中参数法,建立面齿轮传动系统的弯扭耦合振动动力学模型。在模型中考虑修形参数、齿面摩擦、齿侧间隙、时变啮合刚度、啮合阻尼、支撑刚度、支撑阻尼和传动综合误差因素,通过牛顿法得到面齿轮传动系统的振动微分方程,采用龙格库塔数数值积分法对面齿轮传动系统的振动方程组进行求解,分析激励频率、修形参数、齿面摩擦对系统的动态响应特性的影响。