齒輪傳動是一種廣泛應(yīng)用于航空航天與機械工程等領(lǐng)域的重要傳動方式。由于加工制造缺陷或者運動傳遞誤差等因素,使得裂紋成為齒輪傳動的主要故障。裂紋的存在及其擴展,不僅影響齒輪副的嚙合剛度,而且改變齒輪副的振動特性。本文擬借助ABAQUS平臺,深入研究多裂紋的擴展特性及其對齒輪副嚙合剛度、振動模態(tài)的影響。主要研究工作及成果如下:1)在深入研究輪齒裂紋擴展基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上,基于ABAQUS軟件建立了含多裂紋齒輪副有限元模型�；诶碚摻佑|應(yīng)力與計算接觸應(yīng)力的比較,驗證了分析模型的合理性。2)針對含不同裂紋工況的齒輪副模型,分析了含裂紋齒輪的最大主應(yīng)力及裂紋頂端應(yīng)力強度因子。以含多裂紋齒輪模型為對象,研究了齒根裂紋與分度圓裂紋深度比的變化規(guī)律。3)根據(jù)剛度的定義,提出了多種齒輪副時變嚙合剛度計算方法�；贏BAQUS平臺,建立了含多裂紋齒輪副有限元模型。4)基于含多裂紋齒輪副模型的裂紋擴展研究,創(chuàng)建了不同組含不同裂紋深度的多裂紋齒輪副模型。分析了齒輪副嚙合剛度一個周期內(nèi)的變化規(guī)律。討論了裂紋形式對嚙合剛度的影響。5)根據(jù)模態(tài)分析理論和含裂紋齒輪副有限元模型,研究了不同組裂紋模型及不同裂紋深度下齒輪副... 

【文章來源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)及分析
        1.2.1 輪齒裂紋擴展研究現(xiàn)狀
        1.2.2 齒輪副嚙合剛度研究現(xiàn)狀
        1.2.3 齒輪副振動特性研究現(xiàn)狀
    1.3 論文框架
第2章 輪齒裂紋擴展預(yù)測理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 裂紋類型與應(yīng)力強度因子
        2.2.1 裂紋類型
        2.2.2 應(yīng)力強度因子
    2.3 輪齒裂紋疲勞擴展機理
        2.3.1 最大周向正應(yīng)力理論
        2.3.2 能量釋放率理論
    2.4 輪齒裂紋擴展預(yù)測模型
        2.4.1 擴展角度
        2.4.2 影響因素
        2.4.3 預(yù)測方程
    2.5 本章小結(jié)
第3章 齒輪副輪齒裂紋擴展研究
    3.1 引言
    3.2 齒輪副的有限元建模
        3.2.1 齒輪副幾何模型
        3.2.2 齒輪副網(wǎng)格模型
        3.2.3 含多裂紋齒輪副模型
    3.3 輪齒裂紋擴展分析
        3.3.1 載荷施加方式
        3.3.2 載荷施加方式對比驗證
        3.3.3 裂紋模式對擴展路徑的影響
    3.4 應(yīng)力強度因子分析
        3.4.1 最大主應(yīng)力
        3.4.2 應(yīng)力強度因子
    3.5 含多裂紋齒輪模型裂紋擴展壽命計算
    3.6 本章小結(jié)
第4章 裂紋對齒輪副時變嚙合剛度的影響
    4.1 引言
    4.2 時變嚙合剛度
        4.2.1 基于法向接觸力的嚙合剛度
        4.2.2 基于轉(zhuǎn)角變形量的嚙合剛度
        4.2.3 基于有限元法的嚙合剛度
    4.3 基于ABAQUS的含裂紋齒輪建模策略
    4.4 分度圓裂紋對嚙合剛度的影響
        4.4.1 同一深度分度圓裂紋對嚙合剛度的影響
        4.4.2 不同深度分度圓裂紋對嚙合剛度的影響
    4.5 齒根裂紋對嚙合剛度的影響
        4.5.1 同一深度齒根裂紋對嚙合剛度的影響
        4.5.2 不同深度齒根裂紋對嚙合剛度的影響
        4.5.3 雙齒根裂紋兩對輪齒嚙合時的嚙合剛度
    4.6 組合型裂紋對嚙合剛度的影響
    4.7 本章小結(jié)
第5章 裂紋對齒輪副模態(tài)頻率的影響
    5.1 引言
    5.2 模態(tài)分析理論
    5.3 齒輪副模態(tài)頻率分析
        5.3.1 計算模型描述
        5.3.2 分度圓裂紋對齒輪副模態(tài)頻率的影響
        5.3.3 齒根裂紋對齒輪副模態(tài)頻率的影響
        5.3.4 組合型裂紋對齒輪副模態(tài)頻率的影響
    5.4 含多裂紋齒輪副振動模態(tài)之比較
        5.4.1 含多裂紋齒輪副模態(tài)頻率之比較
        5.4.2 含多裂紋齒輪副模態(tài)振型之比較
    5.5 本章總結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
    6.3 論文創(chuàng)新點
參考文獻
作者在研期間科研說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]齒根裂紋與輪齒嚙合剛度關(guān)聯(lián)規(guī)律研究[J]. 唐進元,王志偉,伊洪麗,陳思雨.  機械傳動. 2014(02)
[2]時變嚙合剛度算法修正與齒根裂紋動力學(xué)建模[J]. 萬志國,訾艷陽,曹宏瑞,何正嘉,王帥.  機械工程學(xué)報. 2013(11)
[3]齒輪參數(shù)對三維裂紋應(yīng)力強度因子影響的研究[J]. 董飛飛,邵忍平,王偉.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報. 2012(06)
[4]圓柱齒輪齒根三維裂紋擴展分析及壽命預(yù)測[J]. 林騰蛟,鐘聲,沈亮.  重慶大學(xué)學(xué)報. 2012(11)
[5]裂紋對弧齒錐齒輪扭轉(zhuǎn)嚙合剛度影響分析[J]. 馮剛,李彥彬,高虹霓,陳戰(zhàn)輝.  振動與沖擊. 2012(08)
[6]42CrMo鋼減速機齒輪裂紋原因分析[J]. 石偉,勞金越,張娜,邊勇俊.  金屬熱處理. 2012(01)
[7]含裂紋故障齒輪系統(tǒng)的非線性動力學(xué)研究[J]. 馬銳,陳予恕.  機械工程學(xué)報. 2011(21)
[8]裂紋方向?qū)X輪動力特性及動態(tài)應(yīng)力影響的研究[J]. 馬杰,邵忍平.  機械設(shè)計與制造. 2011(10)
[9]裂紋對齒輪輪齒結(jié)構(gòu)振動的影響[J]. 邵忍平,黃欣娜,李宗斌.  機械強度. 2004(06)
[10]裂紋齒輪動力特性三維有限元模擬[J]. 邵忍平,郭萬林,李春.  航空動力學(xué)報. 2004(02)

博士論文
[1]齒輪箱復(fù)合故障診斷方法研究[D]. 李蓉.湖南大學(xué) 2013

碩士論文
[1]齒輪故障的動力學(xué)建模與輪齒裂紋剛度計算方法研究[D]. 王西.重慶大學(xué) 2012



本文編號：3629347