斜齿端曲面齿轮复合传动效率与接触特性分析

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斜齿端曲面齿轮副复合传动机构一种新型复合传动机构,该机构由斜齿端曲面齿轮和斜齿圆柱齿轮在垂直面上相互啮合,在斜齿端曲面齿轮轴向输出动力和直线往复运动,在切向上输出不定传动比的旋转运动,实现了在相交轴间传递速度和动力。与传统复合传动机构相比较,该复合传动机构具有传动准确,简化机构,结构紧凑和复合传动效率高等优点,可以替代传统复合传动机构,在农业工程和航天工程等民用和国防领域有着丰富的潜在价值。所以对该类复合传动机构规律的研究有着重要的意义。本课题来源于国家自然科学基金项目《相交轴变传动比复合传动齿轮副设计理论及实验研究》(编号51675060),本论文提出了斜齿端曲面齿轮复合传动机构,主要研究齿轮副的轴向运动特性、齿面受力规律变化、传动效率、齿面接触特性和实验方法,本文开展的主要研究内容如下:采用齿轮啮合原理和齿面包络原理,建立了齿轮副复合传动模型,分析了复合传动原理,推导了斜齿端曲面齿轮的节曲线方程和齿面方程,获得了法面压力角和端面压力角与速度之间的关系。采用空间坐标转换原理和微积分基础,建立了斜齿端曲面齿轮副轴向位移、速度和传动比的数学模型,分析了斜齿端曲面齿轮受到的轴向力、法向力、径向力和弹簧力的变化规律,综合齿轮副速度特性和受力特性,生成了复合传动效率的方程,探讨齿轮的阶数和负载对传动效率的影响,获得了直齿/斜齿复合传动效率的变化特性。采用Hertz理论,分析了在啮合过程中齿面接触触点的齿面变形和接触痕迹,推导出接触点最大接触应力方程,通过分析承载力的变化规律,求出危险轮齿,分析危险轮齿齿面最大接触应力的变化规律,探究斜齿端曲面齿轮复合传动的法面模数和负载对最大接触应力的影响,获得了直齿/斜齿齿轮副的危险齿轮齿的最大接触应力的特性。采用斜齿端曲面齿轮副三维模型,在五轴数控加工中心生成实体模型,分析斜齿端曲面齿轮复合传动规律,设计实验平台,采用激光位移传感器测量得到了直齿/斜齿端曲面齿轮轴向位移、速度、传动比,采用扭矩传感器测量得到了扭矩和复合传动效率等数据,并利用扭矩数据,验证了危险轮齿的最大接触应力,将实验数据与理论数值进行了对比,并利用有限元分析,证明了相关推论,结合斜齿端曲面齿轮齿面印痕实验和观察齿面微观形貌,验证齿轮的负载和法面模数对危险轮齿的齿面接触特性的作用。针对其在实际生产中的应用进行研究,分析了新型齿轮柱塞泵的工作压力。
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化学作为一门在分子、原子、原子团等微观层次上研究物质的科学,它与人们日常衣食住行、农林医疗等领域有着密切的联系。因此,从化学的研究对象出发,微粒观已成为人们认识和了解物质性质的重要角度。微粒观作为中学化学基本观念之一,是化学核心素养的重要部分,对培养学生学科素养有重要的意义。宏观、微观、符号三个表征之间互译特点使得化学的学习有别于其他自然学科,这种特殊性使得化学教学应采用“宏观、微观、符号”三者结