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高金海 2020级 硕士     进组时间: 2020.09    离组时间: 2023.06

专    业:机械工程

导    师:张俊 教授

毕业去向:比亚迪汽车有限公司


教育及工作背景:

2020年9月至2023年6月    福州大学         机械工程  工学硕士学位

2012年9月至2016年6月    石家庄铁道大学   机械工程  工学学士学位

研究方向:

齿轮啮合与传动

参与科研项目:

1.国家自然科学基金项目,少齿差锥齿轮章动减速器多源误差扰动机制与精度退化机理研究(51875105),2018-2022,参与

2.国家自然科学基金项目,无侧隙新型双圆弧章动传动工业机器人关节减速传动特性分析,(51775114),参与

荣誉与奖励:

2020年 福州大学硕士研究生优秀新生一等奖学金 

2022年 福州大学硕士研究生中期优秀学业三等奖学金

硕士学位论文简介:

章动式双圆弧弧齿锥齿轮齿面设计及接触特性分析

双圆弧弧齿锥齿轮章动减速器是基于章动运动原理的新型减速器,其核心传 动元件双圆弧弧齿锥齿轮的齿面接触特性对传动装置的性能有重要影响。鉴于双圆弧弧齿锥齿轮对误差极为敏感,本文采用齿面接触分析方法,明晰多源误差对双圆弧弧齿锥齿轮齿面接触特性的影响规律,进而建立双圆弧弧齿锥齿轮的齿面承载接触分析模型,并据此深入探究载荷和误差对该类齿轮齿面变形情况和啮合性能的影响规律。论文的主要内容如下:

首先,基于端面铣削加工原理,以标准双圆弧齿形作为切削铣刀齿形,通过铣刀盘与产形轮的坐标变换关系建立产形轮齿面方程。在此基础上,根据产形轮 与双圆弧弧齿锥齿轮的展成运动关系,推导出章动式双圆弧弧齿锥齿轮的齿面数学模型,作为后续研究的模型基础。

其次,进行误差溯源,分析双圆弧弧齿锥齿轮制造过程和安装过程存在的误差来源和类型。在此基础上,建立同时包含5种典型制造误差和4 种典型安装误差的齿面接触分析模型,利用该模型获得了齿面接触迹线和接触椭圆,进一步分析了这9种误差对双圆弧弧齿锥齿轮齿面接触特性的影响。

再次,建立双圆弧弧齿锥齿轮的齿面承载接触分析模型,根据角位移补偿原理构建变形协调方程,以变形能最小为目标函数建立非线性规划模型,获得了齿间载荷分配及接触迹线间载荷分配。根据Hertz 接触理论,获得了齿面的变形情况及接触椭圆,并据此分析了负载扭矩和多源误差对载荷分配的影响。

最后,基于双圆弧弧齿锥齿轮齿面方程,通过数值计算获得齿面离散数据点,建立双圆弧弧齿锥齿轮副的三维模型,在此基础上,利用有限元法开展双圆弧弧齿锥齿轮副的啮合特性分析,揭示负载扭矩和误差对齿面接触迹线、瞬时传动比、传动误差、重合度和齿面载荷分配系数的影响规律。论文工作可为章动减速器的参数设计、公差设计和误差调控提供理论依据,以期避免边缘接触,获得良好的啮合性能。