本文關(guān)鍵詞：齒輪有限元接觸分析精確建模及傳動(dòng)精度研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)作為機(jī)械系統(tǒng)中的核心部分,其傳動(dòng)質(zhì)量決定著整個(gè)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。為了提高傳動(dòng)系統(tǒng)精度,必須掌握齒輪彈性及偏差對(duì)傳動(dòng)精度的影響規(guī)律。有限元方法不失為接觸分析的有效方法之一,然而現(xiàn)有的網(wǎng)格劃分方法已不能滿(mǎn)足高精密齒輪傳動(dòng)分析的要求。為此,本文提出一種基于輪齒瞬時(shí)接觸線(xiàn)的網(wǎng)格劃分方法,并基于該方法建立的齒輪接觸精度模型,分析了齒輪彈性變形及偏差對(duì)傳動(dòng)精度的影響,具體內(nèi)容如下：根據(jù)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪幾何學(xué)知識(shí),把輪齒端面廓形劃分為過(guò)渡曲線(xiàn)、漸開(kāi)線(xiàn)、齒頂圓、齒根圓四個(gè)部分。通過(guò)模擬齒條型刀具范成法加工齒輪的過(guò)程求解過(guò)渡曲線(xiàn)方程,根據(jù)漸開(kāi)線(xiàn)、齒頂圓及齒根圓各部分方程,精確求解各部分廓形。介紹了螺旋面的形成方法,為直齒輪、斜齒輪幾何模型的建立奠定基礎(chǔ)。提出一對(duì)直齒輪的齒廓面的接觸分析網(wǎng)格劃分方法,以齒輪端面廓形為基礎(chǔ),求解基于任意給定轉(zhuǎn)角的直齒輪瞬時(shí)接觸點(diǎn),并對(duì)靠近齒頂點(diǎn)、齒根點(diǎn)的瞬時(shí)接觸點(diǎn)進(jìn)行“融合”處理；沿直齒輪軸向離散節(jié)點(diǎn),編程識(shí)別單元拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),通過(guò)節(jié)點(diǎn)連元法建立齒輪初級(jí)模型。采用分級(jí)剖分的方式對(duì)接觸區(qū)進(jìn)行細(xì)化,建立多點(diǎn)約束方程過(guò)渡疏密不同的網(wǎng)格邊界,完成建立直齒輪有限元接觸模型。提出了一對(duì)斜齒輪的分區(qū)網(wǎng)格劃分方法,按照瞬時(shí)接觸線(xiàn)與垂直于軸向各截面交點(diǎn)離散齒廓面節(jié)點(diǎn),編程識(shí)別單元拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),確定六面體單元、五面體單元出現(xiàn)的位置。采用節(jié)點(diǎn)連元法,按照已識(shí)別出的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)連接成單元,形成斜齒輪初級(jí)模型。在接觸區(qū),重新生成細(xì)化節(jié)點(diǎn),分區(qū)域重新識(shí)別其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并通過(guò)節(jié)點(diǎn)連元法按照單元拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)重新構(gòu)建單元,將邊界進(jìn)行耦合處理,完成斜齒輪有限元模型的建立。以節(jié)點(diǎn)移動(dòng)及齒輪整體移動(dòng)的方式將誤差嵌入到有限元模型中,編程實(shí)現(xiàn)誤差齒輪模型。針對(duì)已建立的齒輪接觸精度模型,識(shí)別接觸區(qū)域齒廓節(jié)點(diǎn),在對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)處通過(guò)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)增量修正程序嵌入齒廓偏差、齒距偏差；通過(guò)齒輪整體的方式嵌入偏心誤差；以彈簧單元等效支承件的剛度。分別將4～8級(jí)精度齒輪誤差及不同剛度的彈簧單元嵌入模型中,分析不同精度齒輪誤差及支承件剛度大小對(duì)傳動(dòng)精度的影響規(guī)律,研究結(jié)果將對(duì)精密齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：有限元方法 齒輪精確建模 齒輪誤差 傳動(dòng)精度
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究綜述10-15
• 1.2.1 齒輪有限元建模方法研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 齒輪傳動(dòng)精度研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.3 齒輪彈性變形研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 2 齒輪接觸分析理論及幾何學(xué)基礎(chǔ)17-25
• 2.1 齒輪接觸理論17-19
• 2.2 漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪端面廓形19-23
• 2.2.1 過(guò)渡曲線(xiàn)生成19-22
• 2.2.2 漸開(kāi)線(xiàn)生成22-23
• 2.2.3 齒頂圓及齒根圓生成23
• 2.3 螺旋面的形成方法23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 3 直齒圓柱齒輪有限元精確接觸模型25-37
• 3.1 直齒輪嚙合區(qū)間26-27
• 3.2 直齒輪瞬時(shí)接觸線(xiàn)27-29
• 3.3 直齒輪齒廓邊界29-30
• 3.4 直齒輪有限元模型及準(zhǔn)確性驗(yàn)證30-36
• 3.4.1 直齒輪基本有限元模型30-31
• 3.4.2 接觸區(qū)細(xì)化及邊界耦合31-34
• 3.4.3 模型驗(yàn)證34-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 4 斜齒圓柱齒輪有限元精確接觸模型37-50
• 4.1 斜齒圓柱齒輪齒面生成37-38
• 4.2 漸開(kāi)線(xiàn)螺旋面直母線(xiàn)38-39
• 4.3 斜齒輪嚙合區(qū)間39-40
• 4.4 斜齒輪瞬時(shí)接觸線(xiàn)40-41
• 4.5 斜齒輪齒廓邊界41-44
• 4.6 斜齒輪有限元模型及準(zhǔn)確性驗(yàn)證44-49
• 4.6.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)確定及初級(jí)模型44-45
• 4.6.2 斜齒輪細(xì)化及邊界耦合45-47
• 4.6.3 模型驗(yàn)證47-49
• 4.7 本章小結(jié)49-50
• 5 齒輪副傳動(dòng)精度分析50-62
• 5.1 齒輪三維有限元接觸模型50-53
• 5.1.1 齒輪接觸初級(jí)模型50-51
• 5.1.2 接觸區(qū)細(xì)化51
• 5.1.3 嚙合接觸及邊界條件設(shè)置51-53
• 5.2 誤差齒輪模型53-56
• 5.2.1 嵌入齒廓偏差53-54
• 5.2.2 嵌入齒距偏差54-55
• 5.2.3 嵌入偏心誤差55
• 5.2.4 嵌入支承剛度55-56
• 5.3 齒輪副的傳動(dòng)精度分析56-61
• 5.3.1 彈性變形對(duì)齒輪副傳動(dòng)精度影響56-57
• 5.3.2 誤差齒輪副的傳動(dòng)精度分析57-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況67-68
• 附錄A 斜齒輪細(xì)化區(qū)展開(kāi)示意圖68-69
• 致謝69-70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 唐進(jìn)元;陳嫦;蒲太平;;考慮誤差、軸變形和軸承剛度的弧齒錐齒輪LTCA[J];機(jī)械傳動(dòng);2010年05期

2 朱斌;秦偉;孫偉;劉金;;2K-V型擺線(xiàn)針輪減速器的動(dòng)態(tài)回轉(zhuǎn)傳動(dòng)誤差分析[J];機(jī)械傳動(dòng);2011年04期

3 何暢然;賀敬良;何渠;;輪齒彈性變形對(duì)變速箱動(dòng)態(tài)特性影響研究[J];機(jī)械傳動(dòng);2015年04期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 黃麗麗;有限元三維六面體網(wǎng)格自動(dòng)生成與再生成算法研究及其應(yīng)用[D];山東大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：齒輪有限元接觸分析精確建模及傳動(dòng)精度研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：322642