基于ANSYS的行星齒輪系統(tǒng)參數(shù)化建模與模態(tài)分析
發(fā)布時間:2020-06-11 10:45
【摘要】: 本文首先在ANSYS中利用APDL語言,通過參數(shù)文件中給定輪系的齒數(shù)、模數(shù)、行星輪個數(shù)、壓力角、齒寬、齒輪的變位系數(shù)等參數(shù),自動生成行星輪系的有限元模型,包括太陽輪、行星輪、行星架和內(nèi)齒圈的有限元模型。在建模的過程中,根據(jù)行星輪系的參數(shù)和安裝條件,計算出每個部件的位置和放置角度,自動完成行星輪系中各部件的定位。 其次,以單對齒輪的扭轉(zhuǎn)分析模型為基礎(chǔ),研究單對齒輪的運(yùn)動特點(diǎn),并根據(jù)單對齒輪嚙合的特點(diǎn),提出了齒廓節(jié)點(diǎn)法定義齒輪副。并且與ANSYS的點(diǎn)-點(diǎn)接觸法比較,分別求解單對齒輪的模態(tài),比較了兩種方法的頻率值和振型;研究了在齒寬方向和嚙合線上不同位置,采用節(jié)點(diǎn)法定義齒輪副對模態(tài)的影響,確定了齒廓節(jié)點(diǎn)法定義齒輪副的合理性。 最后,在建立的行星齒輪系統(tǒng)有限元模型的基礎(chǔ)上,利用齒廓節(jié)點(diǎn)法定義行星輪系中齒輪的齒輪副,根據(jù)工況定義行星齒輪系的邊界條件,組成了完整的行星齒輪系統(tǒng);通過ANSYS的模態(tài)求解方法計算了行星輪系的模態(tài)值,并分析其主要振型;研究了徑向齒厚比系數(shù)、齒輪的齒寬和行星架圓盤的厚度對行星輪系模態(tài)的影響。
【圖文】:
圖 2.1 漸開線的發(fā)生線的長度,等于基圓上被滾過的圓弧長度;法線恒與基圓相切;點(diǎn)也就是漸開線在點(diǎn) K 的曲率中心,線段 BK 半徑愈小。在基圓上其曲率半徑為零;于基圓的大小,相同展角處,基圓半徑愈大,線變?yōu)橐粭l直線,故齒條的漸開線為直線;與展角的關(guān)系式):kkkkinvα = θ=tan α α方程式: =kbkrrcosα
圖 2.2 極坐標(biāo)系下漸開線齒廓的建立SYS 中計算得到漸開線上若干點(diǎn)的極坐標(biāo)值,把這些點(diǎn)設(shè)置成為 ANSYS的關(guān)鍵點(diǎn)得到漸開線的齒廓 L1。由參數(shù)文件中的參數(shù),,計算得到齒頂圓fs和齒輪的內(nèi)徑 rs,得到極坐標(biāo)系關(guān)鍵點(diǎn) 1(ras,0),2(rs,0),3(rs,180°/zs),4(坐標(biāo)值,用直線分別連接關(guān)鍵點(diǎn) 1、2,關(guān)鍵點(diǎn) 3、4,用圓弧線連接關(guān)1,生成相應(yīng)曲線 L1,L2,L3,L4,L5,在點(diǎn) 4 和曲線 L1 采用過渡圓6 的半徑大小等于 0.38m。用 AL 命令依次順時針連接曲線,得到所求漸.3 所示。
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2009
【分類號】:TH132.41
本文編號:2707789
【圖文】:
圖 2.1 漸開線的發(fā)生線的長度,等于基圓上被滾過的圓弧長度;法線恒與基圓相切;點(diǎn)也就是漸開線在點(diǎn) K 的曲率中心,線段 BK 半徑愈小。在基圓上其曲率半徑為零;于基圓的大小,相同展角處,基圓半徑愈大,線變?yōu)橐粭l直線,故齒條的漸開線為直線;與展角的關(guān)系式):kkkkinvα = θ=tan α α方程式: =kbkrrcosα
圖 2.2 極坐標(biāo)系下漸開線齒廓的建立SYS 中計算得到漸開線上若干點(diǎn)的極坐標(biāo)值,把這些點(diǎn)設(shè)置成為 ANSYS的關(guān)鍵點(diǎn)得到漸開線的齒廓 L1。由參數(shù)文件中的參數(shù),,計算得到齒頂圓fs和齒輪的內(nèi)徑 rs,得到極坐標(biāo)系關(guān)鍵點(diǎn) 1(ras,0),2(rs,0),3(rs,180°/zs),4(坐標(biāo)值,用直線分別連接關(guān)鍵點(diǎn) 1、2,關(guān)鍵點(diǎn) 3、4,用圓弧線連接關(guān)1,生成相應(yīng)曲線 L1,L2,L3,L4,L5,在點(diǎn) 4 和曲線 L1 采用過渡圓6 的半徑大小等于 0.38m。用 AL 命令依次順時針連接曲線,得到所求漸.3 所示。
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2009
【分類號】:TH132.41
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 葛正浩;翟志恒;姚衛(wèi)民;孟憲坤;;基于ANSYS的漸開線齒輪模態(tài)分析與研究[J];陜西科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年06期
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條
1 吳文光;人字齒輪傳動系統(tǒng)的建模及其動力學(xué)特性的有限元分析研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年
2 岳雙杰;圓錐破碎機(jī)擠壓破碎力建模及性能仿真分析研究[D];上海交通大學(xué);2012年
3 翟志恒;牙科綜合治療機(jī)的數(shù)字化設(shè)計與研究[D];陜西科技大學(xué);2012年
本文編號:2707789
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