圓弧齒線(xiàn)圓柱齒輪齒面方程及參數化建模研究
圓弧齒線(xiàn)圓柱齒輪是一種具有嚙合性能好、重合系數大、驅動(dòng)平穩、噪聲低、效率、使用壽命長(cháng)等特點(diǎn)的齒輪副,其能夠很好的彌補現有齒輪驅動(dòng)副的不足。為了進(jìn)一步研究其特性,根據旋轉刀盤(pán)法加工圓弧齒線(xiàn)圓柱齒輪的原理和嚙合原理,推導了其齒面方程;同時(shí),利用二次開(kāi)發(fā)技術(shù),模擬旋轉刀盤(pán)法完成了其參數化建模設計,提了建模效率和有效性,為后續的仿真分析提供了正確的三維模型。
齒輪驅動(dòng)裝置作為一種力和速度的轉換器,被地應用于工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域;漸開(kāi)線(xiàn)齒輪是眾多齒輪中應用的一種,但目前使用的漸開(kāi)線(xiàn)系列齒輪中或多或少都存在著(zhù)一定的不足,如直齒圓柱齒輪驅動(dòng)平穩性較差,且傳遞的載荷不夠大,斜齒輪存在軸向力,而人字齒輪加工工藝復雜等2圓弧齒輪是一種的齒輪副,由日本學(xué)者長(cháng)谷川吉三郎等人提出,之后,的吳偉偉、鄒旻、宋愛(ài)平等多個(gè)學(xué)者對該齒輪進(jìn)行了研究。研究表明,該齒輪具有很多特點(diǎn),如嚙合性能好、重合度大,軸向力可以相互抵消,使用與安裝要求低等特征,可解決直齒圓柱齒輪驅動(dòng)平穩性較差,易產(chǎn)生沖擊、振動(dòng)和噪聲,以及傳遞載荷有限等問(wèn)題,也可解決斜齒輪驅動(dòng)效率低、人字齒輪加工工藝復雜等問(wèn)題。在大多數應用環(huán)境下可以代替直齒、斜齒及人字齒圓柱齒輪的應用。同時(shí),外學(xué)者對圓弧齒輪進(jìn)行了應力分析、加工方法、嚙合特性等方面的研究。其中,常青林7等對圓弧齒線(xiàn)圓柱齒輪的兩種加工工藝(旋轉刀盤(pán)和平行連桿法)進(jìn)行了深入對比分析,得出旋轉刀盤(pán)法加工具有更好的工藝性能。
應用旋轉刀盤(pán)法以及嚙合原理對圓弧齒輪這種齒輪副的數學(xué)模型進(jìn)行了研究,并利用UG/ Open Grip 進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)完成了這種圓弧齒輪的參數化建模系統設計。