本文關(guān)鍵詞：齒輪承載能力相關(guān)系數(shù)的數(shù)值仿真分析

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【摘要】：經(jīng)典的齒輪嚙合強(qiáng)度計(jì)算方法顯示齒間載衙分配系數(shù)Kα、齒向載荷分布系數(shù)Kβ的計(jì)算粗糙,對齒輪因受載變形等因素所帶來的影響做了較多簡化,這會(huì)導(dǎo)致理論計(jì)算結(jié)果的偏差和對齒輪實(shí)際承載能力的估計(jì)不足。而現(xiàn)代的數(shù)值仿真可以做受載變形與承載能力的理論研究和分析,因此本文基于齒輪嚙合原理,運(yùn)用數(shù)值模擬方法對漸開線直齒圓柱齒輪的載荷修正系數(shù)Kα、Kβ展開理論研究分析,目的是探索更為精確的Kα、Kβ值,從而提高齒輪傳動(dòng)承載能力的計(jì)算精確度。 運(yùn)用Pro/E軟件建立了漸開線直齒圓柱齒輪裝配體的參數(shù)化模型,并使用ANSYS Workbench有限元軟件按照齒輪嚙合的工況,設(shè)定了邊界條件,進(jìn)行了系列齒輪接觸力學(xué)的數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)。運(yùn)用赫茲接觸理論,研究了齒輪嚙合過程的齒面接觸應(yīng)力的變化規(guī)律。對比了數(shù)值模擬和經(jīng)典理論計(jì)算的差異,從而推斷數(shù)值模擬分析的合理性。進(jìn)一步分析得到了齒輪嚙合過程中的一些基本規(guī)律,為齒輪載荷修正系數(shù)Kα、Kβ的準(zhǔn)確計(jì)算提供了基礎(chǔ)。 通過數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn)：(1)材料彈性模量對齒寬方向上的載荷分布影響不太明顯,但齒間載荷分配系數(shù)Kα?xí)S著彈性模量的減小而減�。�(2)材料泊松比對齒向應(yīng)力分布影響較明顯,泊松比越大會(huì)使齒間載荷分配越不均勻；(3)齒寬過小或過大,都容易導(dǎo)致載荷在輪齒間的分配突變,且齒寬越大,雙齒與單齒嚙合區(qū)交替的沖擊力越大：(4)隨著轉(zhuǎn)矩的增大,應(yīng)力分布越不均勻；當(dāng)轉(zhuǎn)矩過小時(shí),對載荷分配不利：(5)在齒輪齒向載荷分布系數(shù)的計(jì)算中可忽略摩擦因素的影響；當(dāng)摩擦系數(shù)小于0.1時(shí),齒間載荷分配系數(shù)Kα隨著摩擦系數(shù)的增大而減小,當(dāng)摩擦系數(shù)大于0.1時(shí),齒間載荷分配系數(shù)Kα隨著摩擦系數(shù)的增大而增大。 本文分析比較了材料剛度、齒寬、載荷、摩擦系數(shù)等因素對Kα、Kβ值的影響,并得出各個(gè)因素對輪齒載荷分配率、齒寬面上的應(yīng)力分布的影響規(guī)律曲線。根據(jù)所得數(shù)據(jù),采用Visual Basic6.0編制了計(jì)算漸開線直齒輪Kα、Kβ的程序。程序能夠計(jì)入各個(gè)影響因素的影響程度,計(jì)算出Kα、Kβ系數(shù),提高了計(jì)算效率和準(zhǔn)確度。數(shù)值仿真結(jié)果與經(jīng)典理論計(jì)算結(jié)果對比表明,有限元的數(shù)值分析可以綜合多種因素的耦合影響,可以更細(xì)致地分析各嚙合狀態(tài)的嚙合、形變和載荷情況,可以進(jìn)行精確的承載能力分析。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH132.41

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃微,陳艷麗,張麗娟;修形齒輪彎曲強(qiáng)度的計(jì)算與實(shí)驗(yàn)研究[J];鞍山鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào);2000年03期

2 Andrzej kawalec;Jerzy Wiktor;Dariusz Ceglarek;;應(yīng)用有限元法(FEM)驗(yàn)證在直齒輪和斜齒輪內(nèi)采用ISO和AGMA標(biāo)準(zhǔn)的齒根強(qiáng)度的比較分析[J];傳動(dòng)技術(shù);2007年02期

3 梁桂明;齒輪技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展趨勢[J];中國工程科學(xué);2000年03期

4 王飛;;關(guān)于ISO6336-2006中系數(shù)K_(Hβ)的計(jì)算及其在齒輪強(qiáng)度計(jì)算中的幾點(diǎn)提示[J];傳動(dòng)技術(shù);2012年03期

5 楊生華;齒輪接觸有限元分析[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2003年02期

6 李杰;張磊;于少春;趙強(qiáng);秦春紅;;齒輪載荷修正系數(shù)計(jì)算方法的研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2012年02期

7 馮守衛(wèi),張偉社,王守宇,張偉中;齒輪齒面接觸應(yīng)力計(jì)算中曲率系數(shù)的再商榷[J];機(jī)械傳動(dòng);2004年02期

8 包家漢,張玉華,薛家國;齒輪嚙合過程齒間載荷分配的有限元分析[J];機(jī)械傳動(dòng);2004年05期

9 張偉社,武小娟,馮守衛(wèi);齒輪端面載荷分配系數(shù)分析計(jì)算[J];機(jī)械傳動(dòng);2005年02期

10 馮守衛(wèi),王守宇,張偉社,張娟,濮良貴,方宗德;齒輪齒根應(yīng)力輪齒撓度嚙合剛度和端面載荷系數(shù)的研究[J];機(jī)械傳動(dòng);2005年03期

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本文編號：1214403