题目：重载面齿轮加载啮合性能分析研究

本文主要针对航空和坦克等先进武器装备中面齿轮传动装置，开展了面齿轮传动在重载、大功率工况下的啮合性能研究。文章从面齿轮齿面啮合原理出发，进行了面齿轮加载接触分析有限元实现方法的研究，然后对面齿轮加载接触分析有限元前处理技术展开了深入的研究，然后重点对面齿轮传动各项加载啮合性能进行了变化规律分析研究，最后通过面齿轮啮合试验验证了面齿轮加载接触分析有限元计算方法的正确性。重载面齿轮加载啮合性能分析研究工作的开展，对今后面齿轮的设计和实际应用起到了一定促进作用。论文的主要研究内容及采用的研究方法如下：1. 面齿轮齿面啮合原理研究。根据齿轮微分几何原理，推导了面齿轮的齿面方程、面齿轮发生根切和齿顶变尖的边界条件和面齿轮过渡曲面方程，利用CATIA三维设计软件实现了面齿轮的齿面和整个齿形的三维可视化。2. 面齿轮传动加载接触分析有限元实现原理研究。进行有限元求解加载接触问题的求解基本方程、求解弱形式、求解方程的原理研究，分析了ABAQUS有限元软件求解接触问题的相关原理和参数设置方法。3. 面齿轮传动加载接触分析有限元模型构建。基于面齿轮传动三维实体几何模型，利用ABAQUS有限元分析软件，研究了面齿轮网格划分方法，边界条件的设置，并计算了六面体网格分析接触问题的精度。给出了使用ABAQUS软件分析面齿轮接触问题的前处理方法和关键技术。4. 不同载荷工况下面齿轮传动的加载啮合性能的变化规律研究。分析了面齿轮传动在不同载荷工况下面齿轮的接触迹、载荷分配、接触应力、弯曲应力、传动误差和重合度的变化规律。5. 面齿轮传动滚齿试验。在前面理论研究的基础上，设计加工一对面齿轮传动样件，进行了面齿轮齿面接触印痕检验的滚齿试验。将试验结果与理论分析结果进行对比，进一步验证了理论研究的正确性。