本文關(guān)鍵詞：車載鉆機ATB260減速器箱體力學性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：齒輪箱是減速器傳動系統(tǒng)中的重要部件,對減速器的運轉(zhuǎn)起到支撐、減振等作用,其性能直接影響整個傳動系統(tǒng)的平穩(wěn)運行,必須具有足夠的強度及剛度。與傳統(tǒng)鑄造類齒輪箱體比較而言,學者們對焊接結(jié)構(gòu)類的齒輪箱研究相對較少。因此很有必要對車載鉆機ATB260(Angle Gear Transmission Box 260)減速器這類大功率焊接結(jié)構(gòu)齒輪箱體的剛度等重要力學性能進行分析研究。主要針對ATB260減速器箱體進行了靜力分析、剛度計算、模態(tài)分析等工作性能的分析。根據(jù)該型號減速器的結(jié)構(gòu)及傳動條件,對各傳動齒輪的載荷及各軸和軸承處對箱體施加的載荷進行了計算,得到箱體所受到的最大軸向力出現(xiàn)在主軸輸入端,在最大軸向力作用下箱體理論計算剛度值為/4.397mN?;以最大軸向力作為受載條件對該減速器箱體進行有限元靜力分析所得到的剛度值為/4.415mN?,該值與理論剛度計算值的相對誤差為4.55%,相互驗證了有限元分析及傳統(tǒng)理論計算方法在箱體剛度分析應(yīng)用的正確性,為箱體類部件的剛度分析提供依據(jù);以箱體正常工況下的受載進行有限元靜力分析,得到的箱體最大變形量僅比最大軸向力作用下的理論計算變形量大0.006mm,進一步驗證了箱體有限元模型的正確性,此時的最大應(yīng)力值為77.83MPa,滿足使用要求。在前述剛度分析的功能模型基礎(chǔ)之上,對箱體進行了模態(tài)分析,得到其前8階固有頻率及振型圖。通過對振型圖及變形量的分析,得到箱體振動特性的薄弱之處在從動錐齒輪動力輸入端的軸承套部位,為該箱體以后的結(jié)構(gòu)改進設(shè)計提供理論依據(jù);通過其固有頻率與齒輪嚙合頻率的比較分析得到該箱體不會因共振產(chǎn)生不穩(wěn)定工作因素。關(guān)于ATB260減速器箱體的相關(guān)分析,對該減速器箱體性能的進一步提高有一定的參考意義,同時也為此類焊接結(jié)構(gòu)箱體的性能研究和設(shè)計提供一定的理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：齒輪箱 剛度 有限元 模態(tài)分析
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.46
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 引言10-11
• 1.2 課題研究背景11-12
• 1.3 本課題研究實施的意義及目的12-13
• 1.3.1 本課題研究實施的意義12
• 1.3.2 本課題研究實施的目的12-13
• 1.4 本課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4.1 靜力分析13-14
• 1.4.2 模態(tài)分析14-15
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容15-16
• 1.6 本章小結(jié)16-17
• 2 有限元分析理論基礎(chǔ)及仿真軟件簡介17-25
• 2.1 引言17
• 2.2 有限元法17-19
• 2.2.1 有限元法的基本思想17-19
• 2.2.2 有限元法分析流程19
• 2.3 彈性力學理論19-23
• 2.3.1 平衡方程21-22
• 2.3.2 幾何方程22
• 2.3.3 物理方程22-23
• 2.4 有限元的ANSYS求解方法23-24
• 2.4.1 軟件簡介23
• 2.4.2 ANSYS分析的基本過程23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 3 減速器箱體剛度分析25-41
• 3.1 減速器箱體載荷計算簡介25-27
• 3.1.1 ATB260減速器工作原理26
• 3.1.2 ATB260減速器箱體主要技術(shù)參數(shù)26
• 3.1.3 箱體載荷計算過程26-27
• 3.2 齒輪受力分析計算27-30
• 3.2.1 直齒輪受力分析計算27-28
• 3.2.2 錐齒弧齒輪受力分析計算28-30
• 3.3 ATB260減速器軸載荷計算30-31
• 3.4 滾動軸承受力分析計算31-34
• 3.4.1 軸承徑向力31-32
• 3.4.2 軸向力32-34
• 3.5 箱體載荷計算34-37
• 3.5.1 徑向載荷大小分析34-35
• 3.5.2 載荷方向35-37
• 3.6 箱體剛度的計算37-40
• 3.6.1 箱體剛度計算方法37
• 3.6.2 ATB260減速器箱體剛度計算37-40
• 3.7 本章小結(jié)40-41
• 4 ATB260減速器箱體剛度的有限元分析41-50
• 4.1 箱體有限元分析的的策略研究41-42
• 4.2 最大軸向力作用下的箱體有限元分析42-47
• 4.2.1 ATB260減速器箱體有限元模型的建立42-45
• 4.2.2 添加約束及載荷45-46
• 4.2.3 有限元分析結(jié)果46-47
• 4.3 箱體理論剛度與有限元分析結(jié)果的誤差分析47
• 4.4 箱體實際工況下的有限元靜力分析47-49
• 4.4.1 添加約束和受載47-48
• 4.4.2 有限元結(jié)果分析48-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 5 ATB260減速器箱體的模態(tài)分析50-57
• 5.1 箱體的振源分析50-51
• 5.2 模態(tài)分析概述51
• 5.3 模態(tài)分析基礎(chǔ)51-52
• 5.4 箱體的模態(tài)分析52-56
• 5.4.1 建模53
• 5.4.2 加載及模態(tài)求解53
• 5.4.3 設(shè)置模態(tài)分析范圍53
• 5.4.4 箱體模態(tài)計算及結(jié)果分析53-56
• 5.5 本章小結(jié)56-57
• 6 結(jié)論與展望57-59
• 6.1 結(jié)論57-58
• 6.2 展望58-59
• 參考文獻59-62
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果62-63
• 致謝63

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本文編號：270193