活齿端面谐波齿轮啮合副的啮合面积研究的开题报告.docx

活齿端面谐波齿轮啮合副的啮合面积研究的开题报告
一、选题背景及意义
机械传动领域中，齿轮是一种常见的传动元件，其重要性不言而喻。在齿轮制造过程中，啮合副表面的质量直接关系到啮合副的传动性能，包括传动效率、噪声、寿命等指标。因此，研究齿轮啮合面的质量，是提升齿轮传动性能的重要环节。
本文选题的活齿端面谐波齿轮啮合副，则是在常规齿轮的基础上进行改进，能够有效提高齿轮传动效率、降低噪声。该结构通过在齿轮齿顶和齿谷处添加一定凸度，使得齿轮啮合时脱离同步振动状态，减小谐波幅值，降低噪声和振动。
然而，随着啮合面结构的变化，齿轮制造和检测的难度也随之增加。因此，本文旨在从啮合面积的角度入手，研究活齿端面谐波齿轮啮合副的啮合面积，探究其对齿轮传动性能的影响，为活齿端面谐波齿轮的制造和使用提供理论依据。
二、研究内容
1.活齿端面谐波齿轮的结构特点和制造工艺
介绍活齿端面谐波齿轮的结构特点，包括凸度高度、凸度长度、齿轮齿数等关键参数。详细阐述制造该结构齿轮的工艺和技术要求，包括数控加工、磨削、热处理等环节。
2.啮合面积的计算和模拟
计算活齿端面谐波齿轮啮合副的啮合面积，在此基础上进行啮合面的仿真，分析啮合面的接触应力、形变等参数。
3.啮合面积对齿轮传动性能的影响分析
研究啮合面积对活齿端面谐波齿轮传动性能的影响，重点研究传动效率和噪声两个指标，分析不同啮合面积对其影响的差异。
4.活齿端面谐波齿轮啮合副的制造和检测技术研究
针对本文研究的活齿端面谐波齿轮啮合副，研究其制造和检测技术，重点探究数控加工、磨削等工艺的改进，以及啮合面检测的方法和要点。
三、研究方法
本文将采用以下研究方法：
1.文献资料法：通过查阅国内外相关文献，了解活齿端面谐波齿轮的研究现状，掌握其结构特点、制造工艺等方面的知识。
2.数值模拟法：采用SolidWorks等软件，对活齿端面谐波齿轮啮合副的啮合面积进行计算和仿真，评估啮合面积对传动性能的影响。
3.实验法：通过实验，验证文献资料和数值模拟的结果，进一步探究活齿端面谐波齿轮的制造和检测技术。
四、预期成果
1.揭示活齿端面谐波齿轮啮合副的结构特点和制造工艺，为活齿端面谐波齿轮的制造提供理论指导。
2.研究不同啮合面积对活齿端面谐波齿轮传动性能的影响，为进一步优化其设计提供参考。
3.探究活齿端面谐波齿轮的制造和检测技术，为其推广应用提供技术支持。
五、研究进度安排
1.第一年：收集活齿端面谐波齿轮相关文献，阅读研究相关理论知识，掌握SolidWorks等软件的使用方法；设计活齿端面谐波齿轮模型，并计算啮合面积。
2.第二年：基于模型进行啮合面积的仿真计算，分析传动效率、噪声等参数；设计并进行实验，验证文献资料和数值模拟的结果。
3.第三年：进一步研究活齿端面谐波齿轮的制造和检测技术，提出改进方案；撰写论文，完成毕业设计。
六、参考文献
[1]王祥宝.活齿头齿轮的设计计算[M].机械工业出版社,1994.
[2]MagninM.Optimaltoothprofiledesignandtheinfluenceofprofilemodificationsontoothloaddistributioninspurandhelicalgears[J].MechanismandMachineTheory,2007,42(11):1539-1560.
[3]Sang-HoonLee,Sung-YoungCho,Tae-WanKim,etal.Analysisofbendingstressonahigh-speedgeartrain[J].JournalofMechanicalScienceandTechnology,2015,29(11):4739-4745.
[4]陈伟.智能齿轮加工技术研究[D].华南理工大学,2017.
[5]LeeC,ImS,KwakJH,etal.DevelopmentofamethodformeasuringthetoothrootstrainofagearusingDICandFEM[J].TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2019,100(5-8):1685-1697.