螺旋錐齒輪的強度和剛度嚴重影響其整機的工作性能,尤其是傳動誤差和嚙合剛度等動態(tài)力學特性直接影響工作壽命和噪聲。文章研究了螺旋錐齒輪幾何模型、有限元網(wǎng)格模型的構建方法,分析了在ABAQUS軟件平臺下邊界條件的設置。基于有限單元法分析了螺旋錐齒輪強度和剛度相關問題的計算方法。研究對于高性能螺旋錐齒輪的設計和制造提供了參考。論文主要研究內容及方法如下：1.研究了螺旋錐齒輪幾何模型及有限元網(wǎng)格模型的構建方法；文章以螺旋錐齒輪加工原理為基礎,通過數(shù)值計算得到了齒面理論離散數(shù)據(jù)點。采用NURBS曲面對離散數(shù)據(jù)點進行了齒面重構,得到了輪齒的三維實體模型。并將得到的齒面和Gleason軟件計算的齒面45個理論數(shù)據(jù)點進行了對比,證實了重構齒面的精度。文章采用ABAQUS和CATIA軟件聯(lián)合建模的方法,對輪齒進行了六面體網(wǎng)格劃分,并計算了六面體網(wǎng)格分析接觸問題的精度。給出了使用ABAQUS軟件分析螺旋錐齒輪接觸問題的前處理方法和關鍵技術。2.使用螺旋錐齒輪加載接觸分析（Loaded Tooth Contact Analysis, LTCA）方法,計算了輪齒的強度相關參數(shù),并分析了載荷對各參數(shù)的影響；文章采... 

【文章來源】：中南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

藕合約束圖2一3固連接觸面

Ml，(t)為從刀盤坐標系到輪坯坐標系的轉化的轉換矩陣，圖3一2為刀傾法加工螺旋錐齒輪參數(shù)的模型。i:刀傾總角j:刀轉角SR:徑向刀位q:角向刀位E杯垂直輪位XB:床位XD:水平輪位齒坯Ym:水平輪位齒坯軸線圖3一2刀傾法加工螺旋錐齒輪參數(shù)模型MI，(t)=MI。MoM。m，Mm.。M。。M方，，各個坐標系的轉換矩陣〔8門為:份一。(劍(3一5) eosi0sini){一s，n了…，“一Ic下’」LO一COSj一 5Inj0005*000︸八U 010一 5in10eosi 000廠leseses月‘lseseL一一M CUCU1︸!les.ltee.sesese.J一一M﹃eeeeesse.eelesseesseeses性seM。，l。Cosq一 5lflq0O 5InqCOSqO0000000l00l000E，。一XB1

3.1.3螺旋錐齒輪重構精度分析為了分析重構的精度，可將重構后的齒廓曲面提取出來和原始離散數(shù)據(jù)進行距離測量，使用CATIA的距離測量工具可方便的測量出離散數(shù)據(jù)到NtjRBS重構曲面的距離，如圖3一4所示。由圖可知重構后的NURBS曲面和通過理論計算得到的離散數(shù)據(jù)點的誤差在CATIA軟件的精度范圍顯示為零，可認為這兩者之間是完全重合的。3.2螺旋錐齒有限元網(wǎng)格模型的構建在有限元分析中，有限元單元的形狀和大小直接決定了分析的精度和效率，而在有限元軟件中有限元單元是通過有限元前處理軟件對幾何模型進行網(wǎng)格劃分而得到的。有限網(wǎng)格的劃分過程同時涉及到幾何模型的拓撲分析、實體剖分、單元密度的選擇等。同時因為不同單元類型的的剛度矩陣也不同，采用數(shù)值積分

【參考文獻】：
期刊論文
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[7]含間隙和時變嚙合剛度的弧齒錐齒輪傳動系統(tǒng)非線性振動特性研究[J]. 王三民,沈允文,董海軍.  機械工程學報. 2003(02)
[8]高重合度弧齒錐齒輪的強度分析[J]. 鄧效忠,方宗德,楊宏斌,魏冰陽.  航空動力學報. 2002(03)
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[10]具有最佳加載接觸性能的弧齒錐齒輪主動設計研究[J]. 王三民,沈允文.  機械科學與技術. 2001(05)



本文編號：3581534