【摘要】：齒輪傳動是機(jī)械設(shè)備中一種重要的傳動形式,其中,漸開線直齒圓柱齒輪因其具有傳遞速度及功率范圍廣,潤滑及安裝維修方便,在汽車、航空、化工、輕工等領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛。例如,在發(fā)動機(jī)附件齒輪傳動中,約有90%使用的是直齒輪傳動。但是在高轉(zhuǎn)速時,直齒輪傳動的沖擊及振動將被放大,加之軸變形、軸承游隙及箱體變形等系統(tǒng)因素,齒輪嚙合狀態(tài)將更加惡劣,引起更加劇烈的系統(tǒng)振動,導(dǎo)致發(fā)動機(jī)附件齒輪傳動出現(xiàn)較大的噪聲,同時使用壽命也大幅降低。本文擬通過有限元方法,對直齒輪的嚙入嚙出沖擊及齒輪振動的影響因素進(jìn)行較為全面的仿真分析,通過一系列的仿真計算,開展直齒輪振動影響因素的研究。這對于發(fā)動機(jī)附件高速直齒輪傳動的嚙合振動控制有一定價值。全文的研究得出了以下幾個方面的結(jié)論:(1)齒輪嚙合過程中的齒頂干涉會導(dǎo)致嚙入沖擊,造成齒輪對嚙合接觸力以及從動輪的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)波動,形成沖擊峰。此外,齒輪由于制造誤差引起的主、從動輪輪齒基節(jié)不一致以及嚙合過程中的齒面形變會形成“綜合基節(jié)偏差”,這種“綜合基節(jié)偏差”會加劇齒輪嚙入時刻的沖擊現(xiàn)象。(2)高速工況下(本文分析的轉(zhuǎn)速為25000r/min),齒輪的嚙合振動現(xiàn)象將變得極為劇烈,導(dǎo)致齒輪嚙合過程中出現(xiàn)脫嚙現(xiàn)象,脫嚙現(xiàn)象一旦出現(xiàn),將引起接觸力以及從動輪轉(zhuǎn)速的劇烈波動。(3)齒頂修形可以有效降低高速工況下的嚙入沖擊效應(yīng),使齒輪對的接觸力以及從動輪轉(zhuǎn)速波動大幅下降。最大修形量對修形效果影響較大,通過仿真計算可以準(zhǔn)確地得到齒輪的最優(yōu)修形量。(4)齒輪對的偏載情況、齒側(cè)間隙、中心距以及從動輪負(fù)載轉(zhuǎn)矩都會對齒輪的嚙合振動情況產(chǎn)生影響。通過調(diào)整齒輪中心距、選取合適的側(cè)隙值、控制齒輪偏載現(xiàn)象及調(diào)整從動輪負(fù)載轉(zhuǎn)矩可以有效改善齒輪的嚙合狀況,使其振動情況控制在最低水平。(5)對某齒輪傳動系統(tǒng)進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計處理,大幅該善了齒輪箱的運(yùn)行狀態(tài),使齒輪的接觸力以及系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)速的波動大幅下降,同時箱體的受力狀態(tài)也得了到優(yōu)化。
【圖文】：

圖 2.1 齒輪及軸實體模型Figure 2.1 Solid model of gear and shaft建立導(dǎo)入有限元前處理軟件 ANSA 中進(jìn)行處理網(wǎng)格離散，得到如圖 2.2 所示的網(wǎng)格模型

圖 2.1 齒輪及軸實體模型Figure 2.1 Solid model of gear and shaft模型建立維模型導(dǎo)入有限元前處理軟件 ANSA 中進(jìn)行處理。散型進(jìn)行網(wǎng)格離散，，得到如圖 2.2 所示的網(wǎng)格模型。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH132.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2658767