少齒數齒輪副齒形設計及製造關鍵技術研究

《少齒數齒輪副齒形設計及製造關鍵技術研究》是依託天津大學，由孫月海擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：少齒數齒輪副齒形設計及製造關鍵技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：孫月海
• 依託單位：天津大學

項目摘要

針對少齒數齒輪副因承載能力低難以廣泛套用的問題，提出了高承載能力的少齒數齒輪傳動的新型齒形設計及其製造關鍵技術研究。主要研究內容有: 為齒形設計提供基礎的高承載能力的平面嚙合齒輪傳動基本齒形的設計理論和方法研究；在此基礎上，重點研究小齒輪齒數為1至5的平行軸齒輪傳動新型齒形副的設計方法，並對新型齒形齒輪副的嚙合傳動性能和承載能力開展分析；針對小齒輪扭轉變形大的特點，開展針對性強的少齒數齒輪傳動的輪齒修形方法研究；針對小齒輪製造困難、加工效率低的問題，開展新型少齒數齒輪副的製造關鍵技術及加工方法研究，並進行小齒輪齒數少於5的齒輪副的試製和傳動試驗研究。以提高承載能力為主要目的的少齒數齒輪傳動新型齒形的設計理論、製造技術和試驗研究的成果，將突破以漸開線齒形為主導的少齒數齒輪傳動的設計理念，為提升少齒數齒輪傳動的設計製造水平，開發和推廣套用傳動比大、結構緊湊的少齒數齒輪傳動奠定堅實基礎。

結題摘要

本項目開展了高承載能力的少齒數齒輪傳動的新型齒形設計及其製造關鍵技術研究。主要研究內容有: 為齒形設計提供基礎的高承載能力的平面嚙合齒輪傳動基本齒形的設計理論和方法研究，包括幾何模型及其嚙合數學模型的建立與聯動求解的研究；適用於少齒數齒輪傳動設計的新型的基本齒形曲線研究。開展了高承載能力的齒形最佳化設計理論研究，包括強度準則的確立以及齒形最佳化設計方法的研究。對新型齒形齒輪副的嚙合傳動性能和承載能力進行分析；針對小齒輪扭轉變形大的特點，開展了少齒數齒輪傳動的動力學和輪齒修形方法研究；針對小齒輪製造困難、加工效率低的問題，開展了少齒數齒輪副的製造關鍵技術及加工方法研究。開展了少齒數齒輪副傳動的齒面損傷、耐久試驗和傳動性能試驗研究。 提出了基於強度條件的齒形副廓形設計界限域及其套用方法。提出了一種能夠實現新型齒形設計的基本曲線---變漸開線及其形成方法。在變漸開線齒形設計基礎上得到了一種S型廓線齒輪，其承載能力可比漸開線齒廓齒輪副提高20%至30%。提出了適用於少齒數齒輪傳動的強度計算和設計理論，獲得了強度高、嚙合性能好的少齒數齒輪副齒形參數最佳化設計方法。提出了少齒數齒輪副螺旋角的修形方法。實現了對具有切向和徑向變位的少齒數齒輪的成形加工和滾齒加工。 項目研究成果提升和突破了少齒數齒輪傳動的設計理念，形成適用於少齒數齒輪副齒形設計的理論和方法，為提升少齒數齒輪傳動的設計和製造水平奠定了堅實基礎。