單級(jí)斜齒輪減速器動(dòng)態(tài)性能分析與優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2020-05-11 16:51
【摘要】: 本論文以ZD型通用單級(jí)斜齒輪減速器為研究對(duì)象,運(yùn)用有限元分析技術(shù)對(duì)該減速器進(jìn)行固有特性分析;運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)該減速器齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性分析,得到減速器固有特性以及動(dòng)態(tài)特性。以齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,在理論分析的基礎(chǔ)上,以降低齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)為目標(biāo)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文研究的主要內(nèi)容有: 1,使用三維實(shí)體建模軟件Pro/E對(duì)減速器包括箱體、齒輪、軸等個(gè)部件進(jìn)行建模,并使用有限元分析軟件Ansys對(duì)減速器模型進(jìn)行有限元分析的前處理,得到了減速器整個(gè)系統(tǒng)的有限元模型。 2,基于結(jié)構(gòu)模態(tài)分析理論,運(yùn)用有限元分析軟件對(duì)減速器進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,分析減速器在自由模態(tài)下的固有特性,并提取減速器前10階的模態(tài)振型和固有頻率。 3,基于多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論,分析系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性,利用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)減速器齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行碰撞模擬試驗(yàn)。運(yùn)用赫茲碰撞理論,在ADAMS中仿真分析了減速器齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)在工作時(shí)的動(dòng)態(tài)性能。 4,探討引起減速器振動(dòng)的原因,以振動(dòng)最小為目標(biāo),從減速器臨界轉(zhuǎn)速為出發(fā)點(diǎn)對(duì)減速器的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),降低了減速器的振動(dòng)和噪聲,并分析了齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化后的動(dòng)力學(xué)特性。
【圖文】:
(2)使用anf文件導(dǎo)入模型數(shù)據(jù)打開(kāi)Pro/E后,新建或者打開(kāi)一個(gè)Prt文件(可以不必輸入材料特性),點(diǎn)擊如圖3.2示的菜單“ANsysoeom”,就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)^nsys進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換。anf文件是ASCn格式文件,其中記錄了模型的特征數(shù)據(jù),是Ansys導(dǎo)入數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)格式之一。只要運(yùn)行一次直接導(dǎo)入并生成的anf文件,就不需要再同時(shí)打開(kāi)Pro/Engineer和Ansys兩個(gè)大型軟件了。通常的做法是運(yùn)行Ansys,從菜單叩ile葉 Readinputfrom”中選擇該文件,即可完成模型的輸入。3.3建立減速器有限元模型3.3.1減速器結(jié)構(gòu)分析減速器箱體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,,箱體上分布有肋板、螺栓孔、凸臺(tái)等,這些結(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行有限元分析結(jié)果影響不大,但是會(huì)造成計(jì)算機(jī)計(jì)算量過(guò)大,影響計(jì)算機(jī)的計(jì)算精度和速度
后的減速器模型是一個(gè)裝配體,在Ansys中裝配體是說(shuō)各個(gè)零部件之間都是獨(dú)立的關(guān)系,它們?cè)诮佑|邊界nsys實(shí)現(xiàn)對(duì)減速器的有限元分析,必須建立起各個(gè)零,除了上面所說(shuō)的軸承用剛性彈簧模擬以外,上下箱。在Ansys中,提供的布爾操作主要有加(Add),減(Su使用Glue命令在它們的接觸邊界建立約束關(guān)系,使它的自由度,也即是在邊界點(diǎn)上建立運(yùn)動(dòng)的藕合。型的有限元網(wǎng)格劃分時(shí),要先定義箱體及齒輪的相關(guān)型。其中大小齒輪的材料為45鋼,有關(guān)物理內(nèi)參數(shù)/m,,泊松比是0.26,材料密度是7.ssxlo,kg/m,。單元類ys的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分方法對(duì)減速器及其主要零部件采用系統(tǒng)默認(rèn)的六級(jí)精度。劃分網(wǎng)格后的減速器、齒如圖3.3、3.4、3.5所示。:::~入拍拍
【學(xué)位授予單位】:蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號(hào)】:TH132.46
本文編號(hào):2658772
【圖文】:
(2)使用anf文件導(dǎo)入模型數(shù)據(jù)打開(kāi)Pro/E后,新建或者打開(kāi)一個(gè)Prt文件(可以不必輸入材料特性),點(diǎn)擊如圖3.2示的菜單“ANsysoeom”,就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)^nsys進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換。anf文件是ASCn格式文件,其中記錄了模型的特征數(shù)據(jù),是Ansys導(dǎo)入數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)格式之一。只要運(yùn)行一次直接導(dǎo)入并生成的anf文件,就不需要再同時(shí)打開(kāi)Pro/Engineer和Ansys兩個(gè)大型軟件了。通常的做法是運(yùn)行Ansys,從菜單叩ile葉 Readinputfrom”中選擇該文件,即可完成模型的輸入。3.3建立減速器有限元模型3.3.1減速器結(jié)構(gòu)分析減速器箱體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,,箱體上分布有肋板、螺栓孔、凸臺(tái)等,這些結(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行有限元分析結(jié)果影響不大,但是會(huì)造成計(jì)算機(jī)計(jì)算量過(guò)大,影響計(jì)算機(jī)的計(jì)算精度和速度
后的減速器模型是一個(gè)裝配體,在Ansys中裝配體是說(shuō)各個(gè)零部件之間都是獨(dú)立的關(guān)系,它們?cè)诮佑|邊界nsys實(shí)現(xiàn)對(duì)減速器的有限元分析,必須建立起各個(gè)零,除了上面所說(shuō)的軸承用剛性彈簧模擬以外,上下箱。在Ansys中,提供的布爾操作主要有加(Add),減(Su使用Glue命令在它們的接觸邊界建立約束關(guān)系,使它的自由度,也即是在邊界點(diǎn)上建立運(yùn)動(dòng)的藕合。型的有限元網(wǎng)格劃分時(shí),要先定義箱體及齒輪的相關(guān)型。其中大小齒輪的材料為45鋼,有關(guān)物理內(nèi)參數(shù)/m,,泊松比是0.26,材料密度是7.ssxlo,kg/m,。單元類ys的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分方法對(duì)減速器及其主要零部件采用系統(tǒng)默認(rèn)的六級(jí)精度。劃分網(wǎng)格后的減速器、齒如圖3.3、3.4、3.5所示。:::~入拍拍
【學(xué)位授予單位】:蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號(hào)】:TH132.46
【引證文獻(xiàn)】
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2 朱茂霞;微細(xì)車銑機(jī)床的設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)特性仿真分析[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2012年
本文編號(hào):2658772
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