齒輪是機(jī)械裝置中的重要零部件,齒輪傳動具有很多優(yōu)點(diǎn),例如:傳動平穩(wěn),傳動比精確,工作可靠、效率高、壽命長,使用的功率、速度和尺寸范圍大等,因此被廣泛應(yīng)用于汽車、航空等領(lǐng)域。嚙合剛度是齒輪強(qiáng)度設(shè)計(jì)以及動力學(xué)分析中的重要參數(shù),由于齒輪副結(jié)構(gòu)的特殊性,使得嚙合剛度呈現(xiàn)出時(shí)變性,而且影響因素眾多,時(shí)變嚙合剛度也是齒輪系統(tǒng)振動與噪聲的內(nèi)部激勵(lì)源之一,所以嚙合剛度影響因素的研究及齒輪動力學(xué)分析對齒輪副的強(qiáng)度設(shè)計(jì)以及噪聲控制具有重要意義。本文使用有限元準(zhǔn)靜態(tài)嚙合剛度算法,研究了嚙合剛度的若干影響因素;通過齒輪動力學(xué)仿真,研究了影響齒輪副動態(tài)響應(yīng)的若干因素。主要研究內(nèi)容如下:1.齒輪副有限元模型的建立。以漸開線直齒輪為對象,在三維建模軟件Solidworks中運(yùn)用參數(shù)化建模的方法,建立了不同齒數(shù),不同壓力角,齒向圓弧修形的齒輪副裝配體模型,將模型直接導(dǎo)入ANSYS Workbench的瞬態(tài)動力學(xué)模塊中,齒輪基體與輪齒分開劃分網(wǎng)格,對齒輪副定義材料,定義輪齒接觸對,添加約束與負(fù)載,完成齒輪副有限元模型的建立。2.嚙合剛度的求解及其影響因素。根據(jù)齒輪動力學(xué)微分方程,導(dǎo)出準(zhǔn)靜態(tài)下嚙合剛度的表達(dá)式,用有限元軟件求解不同齒輪副的動態(tài)傳遞誤差,進(jìn)而計(jì)算出嚙合剛度,通過與ISO6336-1-2006嚙合剛度公式計(jì)算值比較,驗(yàn)證了所建立齒輪副模型的精確性及有限元設(shè)置的合理性;接著用相同的方法計(jì)算了不同負(fù)載、不同分度圓壓力角以及齒向圓弧修形齒輪副的嚙合剛度,分析這些因素對嚙合剛度的影響。3.齒輪動力學(xué)仿真。用集中參數(shù)法建立了不同自由度以及考慮不同因素的齒輪副動力學(xué)模型,在MATLAB中使用4-5階自適應(yīng)變步長Runge-Kutta法求解齒輪動力學(xué)微分方程組,得到齒輪副的動態(tài)響應(yīng),分析了實(shí)際重合度、負(fù)載、轉(zhuǎn)速、嚙合阻尼比對齒輪副動態(tài)響應(yīng)的影響;齒向圓弧修形對齒輪副的各個(gè)方面都有影響,其動力學(xué)微分方程較難建立。在有限元軟件ANSYS Workbench的瞬態(tài)動力學(xué)模塊中對齒向圓弧修形的齒輪副進(jìn)行有限元?jiǎng)討B(tài)分析,考察了齒向圓弧修形對齒輪副動態(tài)響應(yīng)的影響。
【學(xué)位單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH132.41
【部分圖文】：

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文根據(jù)齒輪參數(shù)表 2.1，在 Solidworks 里建立齒輪副三維模型。在建模的過程中，如果將齒輪的相關(guān)尺寸計(jì)算好再建立齒輪模型，將會因?yàn)檩斎虢频挠?jì)算結(jié)果而產(chǎn)生舍入誤差，而 Solidworks 中提供了參數(shù)化建模的方法。將齒輪的基本參數(shù)直接輸入到 Solidworks 中，這樣既可以保證建模過程中不會產(chǎn)生舍入誤差，同時(shí)也可以通過修改參數(shù)，比較方便地建立不同模數(shù)、齒數(shù)、分度圓壓力角、不同變位系數(shù)等齒輪副，參數(shù)化建模過程如圖 2.1。

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文(cos sin )(sin cos )b k k kb k k kx Ry R ；角。

Solidworks中漸開線參數(shù)方程的輸入Fig.2.3InputofinvoluteparameterequationinSolidworks
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2848188