齒輪系統(tǒng)嚙合仿真與共振可靠性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-12 20:52
齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)在現(xiàn)代化的工業(yè)進(jìn)程中有著無(wú)可替代的作用,在電力、能源、交通等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。作為機(jī)械系統(tǒng)中的重要傳動(dòng)部件,齒輪系統(tǒng)必須滿足低噪音、輕量化、高可靠性、長(zhǎng)壽命的要求。而在工程實(shí)際中,共振是齒輪發(fā)生振動(dòng)失效的常見(jiàn)形式;傳遞誤差的波動(dòng)會(huì)對(duì)齒輪造成振動(dòng)沖擊,因此,對(duì)齒輪系統(tǒng)的共振可靠性、傳遞誤差可靠性進(jìn)行分析,對(duì)齒輪系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有重要意義。本文從工程應(yīng)用的角度出發(fā),以齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,應(yīng)用有限元法,Monte-Carlo法,響應(yīng)面法等方法,對(duì)齒輪系統(tǒng)的共振可靠性及傳遞誤差可靠性進(jìn)行了分析,主要工作分成如下兩部分:第一部分是對(duì)齒輪系統(tǒng)共振可靠性的分析;贏NSYS參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言(APDL)建立了齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)化模型,并應(yīng)用ANSYS的模態(tài)分析及概率設(shè)計(jì)技術(shù)(PDS)對(duì)單軸齒輪系統(tǒng)的模態(tài)、共振可靠性及可靠性敏感度進(jìn)行分析,形成了命令流,可實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模及分析全過(guò)程;將多軸齒輪系統(tǒng)等效成多自由度集中參數(shù)系統(tǒng),應(yīng)用MATLAB計(jì)算技術(shù)分析系統(tǒng)共振可靠性。第二部分是對(duì)齒輪系統(tǒng)傳遞誤差可靠性的分析。建立了相互嚙合的齒輪系統(tǒng)參數(shù)化模型,應(yīng)用ANSYS對(duì)齒輪副進(jìn)行嚙合仿真,得到傳遞...
【文章來(lái)源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源及其研究意義
1.2 相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀
1.2.1 齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.2.2 機(jī)械可靠性研究現(xiàn)狀
1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 齒輪系統(tǒng)結(jié)構(gòu)振動(dòng)模態(tài)分析
2.1 齒輪系統(tǒng)模態(tài)分析基礎(chǔ)
2.1.1 振動(dòng)模態(tài)理論
2.1.2 模態(tài)分析建模方法
2.1.3 ANSYS模態(tài)分析功能
2.2 齒輪系統(tǒng)參數(shù)化模型的建立
2.3 齒輪系統(tǒng)模態(tài)分析
2.3.1 齒輪系統(tǒng)有限元模型的建立及模態(tài)分析
2.3.2 齒輪系統(tǒng)模態(tài)分析結(jié)果
第3章 齒輪系統(tǒng)隨機(jī)參數(shù)共振可靠性及敏感度分析
3.1 可靠性概述
3.2 Monte-Carlo模擬法
3.3 齒輪系統(tǒng)隨機(jī)參數(shù)共振可靠性及靈敏度分析方法
3.3.1 共振問(wèn)題失效分析
3.3.2 ANSYS概率設(shè)計(jì)技術(shù)
3.4 齒輪系統(tǒng)共振可靠性及敏感度分析
3.4.1 系統(tǒng)共振失效范圍
3.4.2 系統(tǒng)頻率可靠性及敏感度分析
第4章 多軸齒輪系統(tǒng)共振可靠性分析
4.1 齒輪系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模態(tài)分析理論
4.1.1 齒輪-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)分析模型
4.1.2 多自由度系統(tǒng)固有頻率求解方法
4.2 多軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模型的建立
4.2.1 扭振動(dòng)力學(xué)模型的建立
4.2.2 模型參數(shù)的確定
4.3 多軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模態(tài)及可靠性分析及結(jié)果
第5章 齒輪系統(tǒng)傳遞誤差仿真計(jì)算
5.1 齒輪系統(tǒng)傳遞誤差
5.2 兩軸齒輪系統(tǒng)實(shí)體模型的建立
5.3 兩軸齒輪系統(tǒng)有限元模型的建立
5.3.1 實(shí)體模型的網(wǎng)格劃分
5.3.2 創(chuàng)建接觸對(duì)
5.3.3 施加邊界條件和載荷
5.4 齒輪系統(tǒng)傳遞誤差仿真計(jì)算結(jié)果
第6章 齒輪系統(tǒng)傳遞誤差可靠性及敏感度計(jì)算
6.1 響應(yīng)面法
6.2 齒輪系統(tǒng)傳遞誤差可靠性及敏感度計(jì)算
6.2.1 齒輪系統(tǒng)傳遞誤差極限狀態(tài)函數(shù)的建立
6.2.2 齒輪系統(tǒng)傳遞誤差可靠性及敏感度計(jì)算
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于響應(yīng)面方法的汽輪機(jī)葉片靜動(dòng)頻概率設(shè)計(jì)及敏感性分析[J]. 段巍,王璋奇. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(20)
[2]基于ANSYS的齒輪參數(shù)化建模及其應(yīng)用[J]. 包家漢,張玉華,薛家國(guó). 安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
[3]具有相關(guān)失效模式的多自由度非線性結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動(dòng)系統(tǒng)的可靠性分析[J]. 張義民,王順,劉巧伶,聞邦椿. 中國(guó)科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué). 2003(09)
[4]隨機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)振動(dòng)的頻率可靠性分析[J]. 張義民,聞邦椿. 機(jī)械強(qiáng)度. 2002(02)
[5]巖體工程可靠性分析的響應(yīng)面方法及應(yīng)用[J]. 蘇永華,王旭春,張宗社. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2001(04)
[6]非線性轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究綜述[J]. 黃文虎,武新華,焦映厚,夏松波,陳照波. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2000(04)
[7]用諧波平衡法分析齒輪耦合的轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)的動(dòng)力特性[J]. 張鎖懷,李憶平,丘大謀. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2000(07)
[8]基于模糊失效準(zhǔn)則的機(jī)械結(jié)構(gòu)廣義靜強(qiáng)度的模糊可靠性計(jì)算理論[J]. 黃洪鐘. 機(jī)械強(qiáng)度. 2000(01)
[9]機(jī)械零件振動(dòng)的可靠性設(shè)計(jì)[J]. 史進(jìn)淵,楊宇,孫慶,沈鳴浩,張漢英,龔漢聲. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 1999(04)
[10]齒輪非線性振動(dòng)研究綜述[J]. 楊宏斌,鄧效忠,高建平,方宗德. 中國(guó)機(jī)械工程. 1999(07)
本文編號(hào):3491639
【文章來(lái)源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源及其研究意義
1.2 相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀
1.2.1 齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.2.2 機(jī)械可靠性研究現(xiàn)狀
1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 齒輪系統(tǒng)結(jié)構(gòu)振動(dòng)模態(tài)分析
2.1 齒輪系統(tǒng)模態(tài)分析基礎(chǔ)
2.1.1 振動(dòng)模態(tài)理論
2.1.2 模態(tài)分析建模方法
2.1.3 ANSYS模態(tài)分析功能
2.2 齒輪系統(tǒng)參數(shù)化模型的建立
2.3 齒輪系統(tǒng)模態(tài)分析
2.3.1 齒輪系統(tǒng)有限元模型的建立及模態(tài)分析
2.3.2 齒輪系統(tǒng)模態(tài)分析結(jié)果
第3章 齒輪系統(tǒng)隨機(jī)參數(shù)共振可靠性及敏感度分析
3.1 可靠性概述
3.2 Monte-Carlo模擬法
3.3 齒輪系統(tǒng)隨機(jī)參數(shù)共振可靠性及靈敏度分析方法
3.3.1 共振問(wèn)題失效分析
3.3.2 ANSYS概率設(shè)計(jì)技術(shù)
3.4 齒輪系統(tǒng)共振可靠性及敏感度分析
3.4.1 系統(tǒng)共振失效范圍
3.4.2 系統(tǒng)頻率可靠性及敏感度分析
第4章 多軸齒輪系統(tǒng)共振可靠性分析
4.1 齒輪系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模態(tài)分析理論
4.1.1 齒輪-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)分析模型
4.1.2 多自由度系統(tǒng)固有頻率求解方法
4.2 多軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模型的建立
4.2.1 扭振動(dòng)力學(xué)模型的建立
4.2.2 模型參數(shù)的確定
4.3 多軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模態(tài)及可靠性分析及結(jié)果
第5章 齒輪系統(tǒng)傳遞誤差仿真計(jì)算
5.1 齒輪系統(tǒng)傳遞誤差
5.2 兩軸齒輪系統(tǒng)實(shí)體模型的建立
5.3 兩軸齒輪系統(tǒng)有限元模型的建立
5.3.1 實(shí)體模型的網(wǎng)格劃分
5.3.2 創(chuàng)建接觸對(duì)
5.3.3 施加邊界條件和載荷
5.4 齒輪系統(tǒng)傳遞誤差仿真計(jì)算結(jié)果
第6章 齒輪系統(tǒng)傳遞誤差可靠性及敏感度計(jì)算
6.1 響應(yīng)面法
6.2 齒輪系統(tǒng)傳遞誤差可靠性及敏感度計(jì)算
6.2.1 齒輪系統(tǒng)傳遞誤差極限狀態(tài)函數(shù)的建立
6.2.2 齒輪系統(tǒng)傳遞誤差可靠性及敏感度計(jì)算
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于響應(yīng)面方法的汽輪機(jī)葉片靜動(dòng)頻概率設(shè)計(jì)及敏感性分析[J]. 段巍,王璋奇. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(20)
[2]基于ANSYS的齒輪參數(shù)化建模及其應(yīng)用[J]. 包家漢,張玉華,薛家國(guó). 安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
[3]具有相關(guān)失效模式的多自由度非線性結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動(dòng)系統(tǒng)的可靠性分析[J]. 張義民,王順,劉巧伶,聞邦椿. 中國(guó)科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué). 2003(09)
[4]隨機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)振動(dòng)的頻率可靠性分析[J]. 張義民,聞邦椿. 機(jī)械強(qiáng)度. 2002(02)
[5]巖體工程可靠性分析的響應(yīng)面方法及應(yīng)用[J]. 蘇永華,王旭春,張宗社. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2001(04)
[6]非線性轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究綜述[J]. 黃文虎,武新華,焦映厚,夏松波,陳照波. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2000(04)
[7]用諧波平衡法分析齒輪耦合的轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)的動(dòng)力特性[J]. 張鎖懷,李憶平,丘大謀. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2000(07)
[8]基于模糊失效準(zhǔn)則的機(jī)械結(jié)構(gòu)廣義靜強(qiáng)度的模糊可靠性計(jì)算理論[J]. 黃洪鐘. 機(jī)械強(qiáng)度. 2000(01)
[9]機(jī)械零件振動(dòng)的可靠性設(shè)計(jì)[J]. 史進(jìn)淵,楊宇,孫慶,沈鳴浩,張漢英,龔漢聲. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 1999(04)
[10]齒輪非線性振動(dòng)研究綜述[J]. 楊宏斌,鄧效忠,高建平,方宗德. 中國(guó)機(jī)械工程. 1999(07)
本文編號(hào):3491639
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