齒輪傳動具有傳動比穩(wěn)定、傳遞效率高、結構緊湊、壽命長以及傳遞速度和功率的范圍廣等優(yōu)點,在我國能源、交通、化工、冶金、航空等領域都得到重要研究和使用,是目前使用最廣泛的一種機械傳動形式。與直齒輪相比,斜齒輪具有更好的嚙合性能,更大的傳動比,更大的承載能力以及低振動噪聲等優(yōu)點。但是斜齒輪嚙合剛度和輪齒誤差是三維空間問題,且考慮修形后的嚙合剛度計算方法不同于直齒輪,傳統(tǒng)的斜齒輪嚙合剛度計算方法無法準確獲得修形后的斜齒輪嚙合剛度。因此建立通用的考慮修形后的斜齒輪嚙合剛度解析模型以及斜齒輪傳動系統(tǒng)動力學模型是解決問題的關鍵。本文以某改型渦軸發(fā)動機干式機匣齒輪箱為研究對象,建立了考慮修形的高速重載斜齒輪剛度與誤差非線性耦合激勵解析模型和斜齒輪傳動系統(tǒng)混合動力學模型,研究了不同修形方式和剛度與誤差耦合激勵對系統(tǒng)振動響應的影響規(guī)律。主要內容如下:(1)利用ANSYS APDL參數化建模,得到了斜齒輪嚙合模型,分考慮輪體變形與不考慮輪體變形兩種情況分別求得時變嚙合剛度,并與ISO 6336標準對比,作為驗證解析法正確的依據。(2)推導出斜齒輪接觸線快速計算方法,研究剛度與誤差非線性激勵耦合機理并建立剛度...

【文章頁數】：85 頁

【學位級別】：碩士

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1 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究目的與意義
    1.3 齒輪修形和動力學建模國內外研究發(fā)展現狀
        1.3.1 齒輪修形研究
        1.3.2 齒輪接觸分析
        1.3.3 齒輪嚙合剛度計算方法
        1.3.4 齒輪動力學建模和振動特性研究
    1.4 本文主要研究內容
2 基于有限元法的斜齒輪時變嚙合剛度
    2.1 引言
    2.2 斜齒輪ANSYS參數化建模
        2.2.1 標準齒廓方程
        2.2.2 斜齒輪參數化模型
    2.3 時變嚙合剛度和靜態(tài)傳遞誤差分析
        2.3.1 靜態(tài)傳遞誤差
        2.3.2 斜齒輪有限元嚙合剛度
        2.3.3 嚙合剛度和靜態(tài)傳遞誤差求解
    2.4 本章小結
3 修形斜齒輪嚙合剛度與誤差非線性耦合解析方法
    3.1 引言
    3.2 齒輪修形原理
        3.2.1 齒廓修形
        3.2.2 齒向修形
    3.3 斜齒輪剛度與誤差非線性激勵耦合解析模型
        3.3.1 接觸線長度與位置計算
        3.3.2 斜齒輪嚙合剛度的計算
        3.3.3 模型建立
    3.4 模型驗證
        3.4.1 考慮修形前解析模型
        3.4.2 考慮修形后解析模型
    3.5 斜齒輪單齒嚙合剛度變化規(guī)律
    3.6 修形參數對斜齒輪綜合嚙合剛度和傳遞誤差的影響
        3.6.1 齒頂修緣
        3.6.2 齒向修鼓
        3.6.3 修螺旋角
    3.7 本章小結
4 修形斜齒輪系統(tǒng)混合動力學模型及振動特性
    4.1 引言
    4.2 斜齒輪傳動系統(tǒng)混合動力學模型
        4.2.1 軸段單元
        4.2.2 齒輪嚙合單元
        4.2.3 軸承單元
        4.2.4 箱體單元
        4.2.5 斜齒輪傳動系統(tǒng)動力學模型
    4.3 斜齒輪系統(tǒng)動力學特性
        4.3.1 考慮箱體柔性系統(tǒng)固有特性和振動響應
        4.3.2 額定工況下系統(tǒng)動力學時域響應
        4.3.3 變轉速工況下系統(tǒng)振動響應
        4.3.4 考慮齒廓修形的系統(tǒng)振動響應
        4.3.5 考慮齒向修鼓的系統(tǒng)振動響應
    4.4 考慮修形后的齒輪接觸應力
    4.5 斜齒輪傳動系統(tǒng)實驗研究
        4.5.1 實驗目的
        4.5.2 實驗臺系統(tǒng)組成
        4.5.3 實驗流程
        4.5.4 實驗結果分析
    4.6 本章小結
5 結論展望
    5.1 結論
    5.2 研究不足與展望
致謝
參考文獻
附錄
    A.作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
    B.作者在攻讀學位期間取得的科研成果目錄



本文編號：3742071