具有誤差特征的齒輪副空間解析理論及其力學特性研究
發(fā)布時間：2024-05-25 11:55
裝備制造業(yè)的轉型與升級的不斷推進,對裝備制造業(yè)中應用廣泛的齒輪傳動系統(tǒng)的性能也提出了更高的要求,而準確的對齒輪副各種特性進行計算是進行高性能的齒輪傳動系統(tǒng)的設計與制造的基礎。受齒輪設計、加工和裝配過程的影響,齒輪副在安裝后是必然存在誤差的,并且是不可消除的,因此,誤差特征成為了齒輪副的固有屬性,而準確的計算與評價具有誤差特征的齒輪副性能卻是齒輪計算理論中的難點。不同于現(xiàn)有的運用有限元模型、或者是基于理想模型的國際與國家標準的系數法,本文將建立一種全新的具有多自由度誤差特征的齒輪副空間解析模型與理論,并對其嚙合與力學特性進行研究,具體如下:首先,建立了具有多自由度誤差特征的齒輪副空間嚙合數學模型:基于齒輪加工原理與坐標變換理論定義了在嚙合坐標系下的曲面輪廓參數方程,并以大齒輪所在的安裝位置為參考理想位置,通過空間解析幾何原理,建立了新的齒輪副切片模型,該模型由多組切片齒輪嚙合副組成,每組齒輪嚙合副由一片標準大齒輪切片與一片非標準小齒輪切片組成。另外,針對新解析模型也提出了具有誤差特征的初始嚙合角度的計算方法。其次,進行了具有多自由度誤差特征的齒輪副時變嚙合剛度的解析方法的研究:根據具有誤...
【文章頁數】：158 頁
【學位級別】：博士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 齒輪嚙合剛度
1.2.2 齒輪接觸應力
1.2.3 齒輪齒根應力
1.2.4 齒輪傳動誤差
1.3 課題來源與主要研究內容
1.3.1 課題來源
1.3.2 課題主要研究內容
第二章 具有誤差特征的齒輪副嚙合解析數學模型
2.1 概述
2.2 坐標系統(tǒng)與誤差定義
2.2.1 坐標系統(tǒng)的定義
2.2.2 誤差特征的定義
2.3 具有誤差特征的齒輪副原始輪廓方程
2.3.1 無誤差條件下的齒輪副輪廓方程
2.3.2 具有誤差特征的齒輪副輪廓方程
2.4 具有誤差特征的嚙合齒輪副輪廓方程
2.5 具有誤差特征的齒輪副初始嚙合角度
2.6 本章小結
第三章 具有誤差特征的齒輪副嚙合剛度解析模型
3.1 概述
3.2 具有誤差的齒輪副幾何變形協(xié)調方程
3.3 含誤差的齒輪副的剛度
3.3.1 大齒輪切片的剛度
3.3.2 小齒輪切片的剛度
3.3.3 齒輪副總的綜合剛度
3.5 結果與討論
3.5.1 有限元模型與驗證
3.5.2 無誤差條件下的齒輪嚙合剛度
3.5.3 具有繞Xae軸的旋轉誤差的齒輪嚙合剛度
3.5.4 具有繞Yae軸的旋轉誤差的齒輪嚙合剛度
3.5.5 具有繞Zae軸的旋轉誤差的齒輪嚙合剛度
3.5.6 具有沿Xae軸的移動誤差的齒輪嚙合剛度
3.5.7 具有沿Yae軸的移動誤差的齒輪嚙合剛度
3.5.8 具有沿Zae軸的移動誤差的齒輪嚙合剛度
3.5.9 具有多自由度誤差的齒輪嚙合剛度
3.6 本章小結
第四章 具有誤差特征的齒輪副接觸應力解析模型
4.1 概述
4.2 無誤差條件下的齒輪副接觸應力解析模型
4.2.1 未修形齒輪接觸應力
4.2.2 修形齒輪的接觸應力
4.3 具有誤差特征的齒輪副接觸應力解析模型
4.4 結果與討論
4.4.1 齒輪副接觸應力有限元對比模型
4.4.2 無誤差條件下的齒輪副接觸應力
4.4.3 具有繞Xwp軸的旋轉誤差的齒輪副接觸應力
4.4.4 具有繞Ywp軸的旋轉誤差的齒輪副接觸應力
4.4.5 具有多自由度誤差的齒輪副接觸應力
4.5 本章小結
第五章 誤差條件下的齒輪齒根應力的解析方法研究
5.1 概述
5.2 無誤差條件下的齒輪齒根應力解析模型
5.3 具有誤差特征的齒輪齒根應力解析模型
5.4 結果與討論
5.4.1 齒輪齒根應力有限元對比模型
5.4.2 無誤差條件下的齒輪齒根應力
5.4.3 具有繞Xwp軸的旋轉誤差的齒輪齒根應力
5.4.4 具有繞Ywp軸的旋轉誤差的齒輪齒根應力
5.4.5 具有多自由度誤差的齒輪齒根應力
5.5 本章小結
第六章 誤差條件下的齒輪副傳動誤差的解析方法研究
6.1 概述
6.2 誤差條件下的齒輪副傳動誤差計算模型
6.3 結果與討論
6.3.1 齒輪副傳動誤差有限元對比模型
6.3.2 無誤差條件下的齒輪副傳動誤差
6.3.3 具有繞Xwp軸的旋轉誤差的齒輪副傳動誤差
6.3.4 具有繞Ywp軸的旋轉誤差的齒輪副傳動誤差
6.3.5 具有多自由度誤差的齒輪副傳動誤差
6.4 本章小結
結論與展望
(1) 結論
(2) 創(chuàng)新點
(3) 展望
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號：3982089
【文章頁數】：158 頁
【學位級別】：博士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 齒輪嚙合剛度
1.2.2 齒輪接觸應力
1.2.3 齒輪齒根應力
1.2.4 齒輪傳動誤差
1.3 課題來源與主要研究內容
1.3.1 課題來源
1.3.2 課題主要研究內容
第二章 具有誤差特征的齒輪副嚙合解析數學模型
2.1 概述
2.2 坐標系統(tǒng)與誤差定義
2.2.1 坐標系統(tǒng)的定義
2.2.2 誤差特征的定義
2.3 具有誤差特征的齒輪副原始輪廓方程
2.3.1 無誤差條件下的齒輪副輪廓方程
2.3.2 具有誤差特征的齒輪副輪廓方程
2.4 具有誤差特征的嚙合齒輪副輪廓方程
2.5 具有誤差特征的齒輪副初始嚙合角度
2.6 本章小結
第三章 具有誤差特征的齒輪副嚙合剛度解析模型
3.1 概述
3.2 具有誤差的齒輪副幾何變形協(xié)調方程
3.3 含誤差的齒輪副的剛度
3.3.1 大齒輪切片的剛度
3.3.2 小齒輪切片的剛度
3.3.3 齒輪副總的綜合剛度
3.5 結果與討論
3.5.1 有限元模型與驗證
3.5.2 無誤差條件下的齒輪嚙合剛度
3.5.3 具有繞Xae軸的旋轉誤差的齒輪嚙合剛度
3.5.4 具有繞Yae軸的旋轉誤差的齒輪嚙合剛度
3.5.5 具有繞Zae軸的旋轉誤差的齒輪嚙合剛度
3.5.6 具有沿Xae軸的移動誤差的齒輪嚙合剛度
3.5.7 具有沿Yae軸的移動誤差的齒輪嚙合剛度
3.5.8 具有沿Zae軸的移動誤差的齒輪嚙合剛度
3.5.9 具有多自由度誤差的齒輪嚙合剛度
3.6 本章小結
第四章 具有誤差特征的齒輪副接觸應力解析模型
4.1 概述
4.2 無誤差條件下的齒輪副接觸應力解析模型
4.2.1 未修形齒輪接觸應力
4.2.2 修形齒輪的接觸應力
4.3 具有誤差特征的齒輪副接觸應力解析模型
4.4 結果與討論
4.4.1 齒輪副接觸應力有限元對比模型
4.4.2 無誤差條件下的齒輪副接觸應力
4.4.3 具有繞Xwp軸的旋轉誤差的齒輪副接觸應力
4.4.4 具有繞Ywp軸的旋轉誤差的齒輪副接觸應力
4.4.5 具有多自由度誤差的齒輪副接觸應力
4.5 本章小結
第五章 誤差條件下的齒輪齒根應力的解析方法研究
5.1 概述
5.2 無誤差條件下的齒輪齒根應力解析模型
5.3 具有誤差特征的齒輪齒根應力解析模型
5.4 結果與討論
5.4.1 齒輪齒根應力有限元對比模型
5.4.2 無誤差條件下的齒輪齒根應力
5.4.3 具有繞Xwp軸的旋轉誤差的齒輪齒根應力
5.4.4 具有繞Ywp軸的旋轉誤差的齒輪齒根應力
5.4.5 具有多自由度誤差的齒輪齒根應力
5.5 本章小結
第六章 誤差條件下的齒輪副傳動誤差的解析方法研究
6.1 概述
6.2 誤差條件下的齒輪副傳動誤差計算模型
6.3 結果與討論
6.3.1 齒輪副傳動誤差有限元對比模型
6.3.2 無誤差條件下的齒輪副傳動誤差
6.3.3 具有繞Xwp軸的旋轉誤差的齒輪副傳動誤差
6.3.4 具有繞Ywp軸的旋轉誤差的齒輪副傳動誤差
6.3.5 具有多自由度誤差的齒輪副傳動誤差
6.4 本章小結
結論與展望
(1) 結論
(2) 創(chuàng)新點
(3) 展望
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號：3982089
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