基于Pro/E精確建模的漸開線直齒輪應(yīng)力有限元分析
發(fā)布時間:2023-08-16 16:16
目前,國內(nèi)外都把齒輪傳動中對齒輪強度的研究提高到相當(dāng)重要的地位。傳統(tǒng)的研究齒輪強度的方法由于比較粗略,已難以滿足發(fā)展的要求。本文對如何在Pro/E軟件中建立精確的漸開線直齒輪參數(shù)化模型并運用ANSYS軟件確定其應(yīng)力等問題進行了研究,給出了漸開線直齒輪的建模及分析的方法、過程和結(jié)果,為漸開線直齒輪的優(yōu)化設(shè)計、計算和校核提供了方法指導(dǎo)。 本文運用三維實體造型軟件Pro/E,實現(xiàn)了漸開線直齒輪的參數(shù)化精確建模。文中系統(tǒng)地研究了運用Pro/E軟件建立漸開線直齒輪的三維參數(shù)化模型的過程。由于參數(shù)化齒輪模型可按照驅(qū)動參數(shù)的變化發(fā)生相應(yīng)改變,再生出新的齒輪模型,所以利用此模型進行有限元分析可避免建模的重復(fù)性工作,從而極大地提高了分析效率,降低了成本。 本文利用Pro/E與有限元分析軟件ANSYS之間的專用接口,精確地將在Pro/E軟件中生成的齒輪模型導(dǎo)入到了ANSYS軟件中,并對漸開線直齒輪進行了靜力分析和非線性接觸分析。 在對漸開線直齒輪進行齒根應(yīng)力分析時,本文通過選取合適的邊界范圍對模型進行了簡化,并對輪齒嚙合的整個過程進行了受力分析,得出了輪齒在不同嚙合區(qū)的受載狀況,從而確定了對齒根強度最不利...
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 參數(shù)化技術(shù)
1.1.1 參數(shù)化設(shè)計的理論方法
1.1.2 參數(shù)化模型
1.2 齒輪強度研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要內(nèi)容和意義
1.3.1 本文研究的內(nèi)容
1.3.2 研究意義
1.4 有限元法概述
2 有限單元法基本原理
2.1 引言
2.2 有限單元法基本概念
2.3 線性結(jié)構(gòu)靜力分析的有限單元法
2.3.1 單元剛度矩陣的建立
2.3.2 有限單元法的解題步驟
2.4 小結(jié)
3 漸開線直齒輪的參數(shù)化造型
3.1 引言
3.2 Pro/E概述
3.3 直齒輪的齒廓方程
3.4 直齒輪的幾何尺寸計算
3.5 直齒輪的基本設(shè)計思想
3.6 齒輪造型
3.6.1 輸入齒輪基本參數(shù)
3.6.2 創(chuàng)建齒輪毛坯基礎(chǔ)實體特征
3.6.3 創(chuàng)建第一個齒槽
3.6.4 陣列生成全部齒
3.6.5 創(chuàng)建軸孔及鍵槽
3.6.6 齒輪參數(shù)化的實現(xiàn)
3.7 小結(jié)
4 漸開線直齒輪的靜力學(xué)分析
4.1 漸開線圓柱齒輪彎曲應(yīng)力計算概述
4.2 靜力學(xué)分析流程
4.3 有限元模型的建立
4.3.1 模型的簡化
4.3.2 建立齒輪模型
4.4 單元類型的選擇和網(wǎng)格劃分
4.5 確定邊界條件
4.6 施加載荷
4.7 有限元分析計算
4.8 齒輪有限元計算結(jié)果
4.9 齒輪有限元計算結(jié)果分析
4.10 小結(jié)
5 漸開線直齒輪的非線性接觸分析
5.1 引言
5.2 齒輪接觸分析的步驟
5.3 建立接觸分析模型
5.4 單元類型的選擇及網(wǎng)格劃分
5.5 利用接觸向?qū)山佑|
5.5.1 識別接觸對
5.5.2 定義目標(biāo)面和接觸面
5.6 加載并求解
5.7 后處理觀察、分析結(jié)果
5.8 摩擦力對齒面接觸應(yīng)力的影響
6 總結(jié)與展望
6.1 本課題研究的重點及結(jié)論
6.2 進一步的工作展望
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號:3842259
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 參數(shù)化技術(shù)
1.1.1 參數(shù)化設(shè)計的理論方法
1.1.2 參數(shù)化模型
1.2 齒輪強度研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要內(nèi)容和意義
1.3.1 本文研究的內(nèi)容
1.3.2 研究意義
1.4 有限元法概述
2 有限單元法基本原理
2.1 引言
2.2 有限單元法基本概念
2.3 線性結(jié)構(gòu)靜力分析的有限單元法
2.3.1 單元剛度矩陣的建立
2.3.2 有限單元法的解題步驟
2.4 小結(jié)
3 漸開線直齒輪的參數(shù)化造型
3.1 引言
3.2 Pro/E概述
3.3 直齒輪的齒廓方程
3.4 直齒輪的幾何尺寸計算
3.5 直齒輪的基本設(shè)計思想
3.6 齒輪造型
3.6.1 輸入齒輪基本參數(shù)
3.6.2 創(chuàng)建齒輪毛坯基礎(chǔ)實體特征
3.6.3 創(chuàng)建第一個齒槽
3.6.4 陣列生成全部齒
3.6.5 創(chuàng)建軸孔及鍵槽
3.6.6 齒輪參數(shù)化的實現(xiàn)
3.7 小結(jié)
4 漸開線直齒輪的靜力學(xué)分析
4.1 漸開線圓柱齒輪彎曲應(yīng)力計算概述
4.2 靜力學(xué)分析流程
4.3 有限元模型的建立
4.3.1 模型的簡化
4.3.2 建立齒輪模型
4.4 單元類型的選擇和網(wǎng)格劃分
4.5 確定邊界條件
4.6 施加載荷
4.7 有限元分析計算
4.8 齒輪有限元計算結(jié)果
4.9 齒輪有限元計算結(jié)果分析
4.10 小結(jié)
5 漸開線直齒輪的非線性接觸分析
5.1 引言
5.2 齒輪接觸分析的步驟
5.3 建立接觸分析模型
5.4 單元類型的選擇及網(wǎng)格劃分
5.5 利用接觸向?qū)山佑|
5.5.1 識別接觸對
5.5.2 定義目標(biāo)面和接觸面
5.6 加載并求解
5.7 后處理觀察、分析結(jié)果
5.8 摩擦力對齒面接觸應(yīng)力的影響
6 總結(jié)與展望
6.1 本課題研究的重點及結(jié)論
6.2 進一步的工作展望
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號:3842259
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