● 摘要
面齿轮传动是一种圆柱齿轮与圆锥齿轮(面齿轮) 相啮合的新型齿轮传动,它是采用具有渐开线齿面的刀具经范成加工而成，具有对轴向误差不敏感，重合度高等许多独特的优点。国外已经进行了较为深入的研究，而国内才刚刚起步。本文主要以圆柱齿轮和面齿轮传动为研究对象，采用齿轮啮合原理，得到面齿轮的齿面方程，在此基础上，采用CATIA形成了面齿轮的齿形齿面，并对齿轮轮齿进行了实体建模。利用ANSYS-LSDYNA对所建立的齿轮传动模型进行动态接触分析，得到相应的应力分布云图，并对面齿轮传动进行了接触模态分析。工作成果如下：1、在面齿轮齿面生成研究中，基于齿轮啮合理论，推导了面齿轮的啮合方程，工作齿面方程和过渡齿面方程； 2、利用Matlab对齿面方程进行数值离散，得到面齿轮齿面上数据点的坐标，从而利用CATIA进行面齿轮的实体建模，并建立其与直齿轮的装配模型，导入有限元分析软件——ANSYS-LSDYNA中，通过网格划分，属性的添加等从而建立其有限元模型；3、在面齿轮传动强度的研究中，利用有限元分析法对面齿轮五齿啮合模型实施了动态有限元分析，利用刚体控制法，实现了扭矩与转速的施加，从而得到相应的接触应力云图，并从中找出接触应力与相关参数的规律；4、在面齿轮的动态特性研究中，利用ANSYS对面齿轮传动实施接触模态分析，通过采用接触点耦合的方法算出面齿轮对的接触模态。