椭圆齿轮参数设计：影响传动特性和疲劳寿命的关键研究

本篇硕士学位论文深入探讨了椭圆齿轮传动系统参数设计对其啮合特性和性能的影响。齿轮作为机械装备中的核心组件，传统齿轮主要提供等速比传动，然而，为了满足复杂传动需求，椭圆齿轮应运而生，它能实现非均匀速比运动，并具备结构紧凑、传递运动稳定性等优点。 论文首先聚焦于1阶椭圆齿轮的建模，提出了一个结合MATLAB和CAD技术的高效建模方法。通过对滚齿刀在齿坯上的滚齿过程进行仿真模拟，作者构建了滚齿刀加工的数学模型，并通过这种方式准确获取椭圆齿轮的齿廓包络线，确保了设计的精度和效率。 研究的核心内容之一是对椭圆齿轮的设计参数进行深入研究，特别是长半轴、滚齿刀齿形角、偏心率和滚齿刀安装位置等。发现这些参数对齿轮加工中的齿根切除现象有着显著影响，比如增大长半轴和减小偏心率有助于减少这种问题的发生。同时，设计参数的变化也会影响齿轮的传动特性，如传动比、转角变化速度、加速度、压力角和重合度，这些参数随偏心率的增大呈现增大的趋势，并呈现出周期性规律。 在传动系统层面，作者使用RecurDyn构建了有限元仿真模型，着重分析了齿轮端面在啮合过程中的关键作用，通过划分不同区域，识别出啮合过程中应力集中最严重的区域。这有助于优化设计，提高系统的耐久性。 疲劳寿命是另一个重要的研究领域，论文通过疲劳分析，确定了齿轮在啮合过程中可能出现的疲劳危险点，并探讨了在不同载荷和摩擦系数下，椭圆齿轮的疲劳寿命如何随这些条件变化。这为评估齿轮的使用寿命和选择合适的材料提供了科学依据。 这篇论文通过对椭圆齿轮传动系统参数设计的深入研究，揭示了其对齿轮的啮合特性、疲劳寿命等方面的影响，为优化椭圆齿轮的设计与应用提供了有价值的数据支持和理论指导。