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圆弧蜗杆与斜齿轮传动在汽车门锁中的应用
作 者: 陈芬
导 师: 熊烈强
学 校: 武汉工业学院
专 业: 机械设计及理论
关键词: 圆弧蜗杆 圆弧蜗杆斜齿轮 啮合原理 建模仿真 优化设计
分类号: U463.854
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
在动力传动中,蜗杆传动是一种普遍和简单的方式,它以传动比大、承载能力高、冲击载荷小、传动平稳、易实现自锁等一些优点在国防、冶金、造船、建筑、化工等行业得到大量的使用。但由于其相对滑动的速度较大、摩擦因数较高、润滑效果不好、发热量大、从而使传动效率低下。同时,制造蜗轮时需要蜗轮滚刀或用特制的刀具铣削(俗称单刀或多刀飞削),前者加工的成本高,后者加工的效率精度低。如果把蜗杆传动中的蜗轮用斜齿轮代替,则可以发挥圆柱斜齿轮的很多优点,例如加工方便、快捷、效率高,运用到工程中,可以有效提高生产效率和降低生产成本。本课题在研究蜗杆与斜齿轮传动的基础上展开了对圆弧蜗杆与斜齿轮的分析。本课题的任务是对圆弧蜗杆与斜齿轮的传动进行理论分析和其在汽车门锁中的应用研究。以求对圆弧蜗杆与斜齿轮传动的原理和应用有一个初步的了解。在理论分析方面,阐述圆弧蜗杆与斜齿轮传动的啮合原理,建立了圆弧蜗杆的齿面方程式。在汽车门锁中的应用方面,按照我国标准建立圆弧蜗杆的齿面参数方程和蜗轮蜗杆的啮合方程,采用三坐标测量仪测量国外样锁,通过曲面拟合的方法得出圆弧蜗杆齿形参数,然后进行优化。在汽车门锁中对圆弧蜗杆和斜齿轮的参数进行了计算并通过校核,运用现代三维软件对圆弧蜗杆与斜齿轮进行了建模仿真,仿真结果表明,圆弧蜗杆与斜齿轮传动的参数设计合理,证明其在汽车门锁中的可用性。开展圆弧蜗杆传动与斜齿轮的研究,具有重要的理论意义,和一定的实用价值。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-9 第1章 绪论 9-20 1.1 课题研究背景及目的 9-10 1.2 蜗杆传动的类型、特点及发展概况 10-19 1.2.1 圆柱蜗杆的发展现状 10-16 1.2.2 蜗杆与斜齿轮的研究状况 16-19 1.3 本课题的主要任务 19-20 第2章 圆弧蜗杆与斜齿轮的理论研究 20-27 2.1 圆弧蜗杆与斜齿轮啮合理论 20-23 2.1.1 坐标系的建立 20-22 2.1.2 圆弧蜗杆的螺旋方程 22-23 2.2 圆弧蜗杆与斜齿轮的啮合方程 23-25 2.3 圆弧蜗杆斜齿轮传动中的点接触 25 2.4 小结 25-27 第3章 门锁中圆弧蜗杆与斜齿轮的研究 27-37 3.1 圆弧蜗杆的齿形参数 27-30 3.1.1 圆弧蜗杆的轴向模数 27-29 3.1.2 圆弧蜗杆的齿形角 29 3.1.3 圆弧蜗杆的螺旋升角 29-30 3.2 圆弧蜗杆与斜齿轮的啮合分析 30-32 3.2.1 斜齿轮的齿廓方程 31-32 3.3 对圆弧蜗杆参数进行优化设计 32-35 3.3.1 确定优化变量 32-33 3.3.2 建立目标函数 33 3.3.3 确定约束条件 33-34 3.3.4 编写程序 34-35 3.4 小结 35-37 第4章 圆弧蜗杆与斜齿轮在门锁中的几何计算 37-47 4.1 MG7 尾门锁的结构及工作原理 37 4.2 受力分析及自锁条件 37-39 4.3 圆弧蜗杆与斜齿轮的参数计算 39-41 4.3.1 圆弧蜗杆的参数 39-40 4.3.2 斜齿轮的参数 40-41 4.4 斜齿轮的强度校核 41-43 4.5 验证车门的开与关 43-46 4.5.1 验证正传动 43-44 4.5.2 验证反传动 44-46 4.6 小结 46-47 第5章 圆弧蜗杆与斜齿轮的几何建模与运动仿真 47-58 5.1 运用三维软件CATIA 对实体建模 47-49 5.1.1 CATIA 软件介绍 47-48 5.1.2 创建圆弧蜗杆的三维模型 48-49 5.2 斜齿轮的三维建模 49-52 5.2.1 建立斜齿轮的重要参数 49-50 5.2.2 斜齿轮齿廓的建立 50-51 5.2.3 螺旋线 51 5.2.4 斜齿轮三维模型的生成 51-52 5.3 装配设计 52-53 5.4 ADAMS 运动仿真分析 53-56 5.4.1 ADAMS 软件与CATIA 软件接口模块(CAT/ADAMS)的介绍 53 5.4.2 圆弧蜗杆与斜齿轮运动仿真分析 53-56 5.5 本章小结 56-58 第6章 结论 58-59 参考文献 59-63 致谢 63-64 攻读硕士期间的研究成果 64
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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 汽车结构部件 > 驾驶室及车身 > 驾驶室及车身的附件 > 门锁
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