本文關(guān)鍵詞：內(nèi)齒圈過盈聯(lián)結(jié)預應力對其齒根彎曲疲勞強度影響的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在大型的行星傳動齒輪箱中,為了減少成本和減小加工難度,通常將內(nèi)齒圈與箱體過盈聯(lián)結(jié)。但是,箱體與內(nèi)齒圈過盈聯(lián)結(jié)時,會對內(nèi)齒圈產(chǎn)生預應力,該應力會對內(nèi)齒圈的齒根彎曲疲勞強度產(chǎn)生很大的影響。在設計過盈聯(lián)結(jié)的內(nèi)齒圈時,如果按照普通齒輪的設計方法,會導致內(nèi)齒圈齒根彎曲疲勞強度不夠,造成內(nèi)齒圈斷齒或內(nèi)齒圈工作壽命不達標,這樣會增大齒輪箱的維修成本。因此,設計過盈聯(lián)結(jié)的內(nèi)齒圈時,必須考慮過盈聯(lián)結(jié)預應力對內(nèi)齒圈齒根彎曲疲勞強度的影響。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)基于5MW風電發(fā)電機偏航變槳減速器,當內(nèi)齒圈與箱體過盈聯(lián)結(jié)時,將內(nèi)齒圈等效為厚壁內(nèi)圓筒,在彈性范圍內(nèi)推導出內(nèi)齒圈的預應力分布規(guī)律,得到內(nèi)齒圈過盈聯(lián)結(jié)切向預應力的理論曲線。根據(jù)計算的內(nèi)齒圈過盈聯(lián)結(jié)切向預應力公式,選取過盈量δ、內(nèi)齒圈分度圓直徑dd、結(jié)合面直徑df、箱體外徑d4和接觸長度lf五個主要因素,確定出五因素四水平的正交試驗方案。(2)根據(jù)正交試驗的數(shù)據(jù),以Solid Works為工具,建立內(nèi)齒圈與箱體過盈聯(lián)結(jié)的模型。以ABAQUS為工具,模擬內(nèi)齒圈與箱體的過盈聯(lián)結(jié),分析得到內(nèi)齒圈過盈聯(lián)結(jié)預應力的仿真曲線。(3)采用X射線衍射方法展開實驗,測量內(nèi)齒圈與箱體過盈聯(lián)結(jié)時內(nèi)齒圈的預應力數(shù)值,得到內(nèi)齒圈過盈聯(lián)結(jié)預應力的實驗曲線,對比理論曲線、仿真曲線和實驗曲線,得到內(nèi)齒圈過盈聯(lián)結(jié)預應力公式的修正系數(shù)。(4)根據(jù)齒根彎曲疲勞強度的計算過程,將內(nèi)齒圈的嚙合載荷與過盈聯(lián)結(jié)預應力對危險截面的載荷合成,得到修正的內(nèi)齒圈彎曲疲勞強度條件式。(5)根據(jù)修正的內(nèi)齒圈彎曲疲勞強度公式,基于Microsoft Visual C++編程語言開發(fā)過盈聯(lián)結(jié)齒輪傳動的參數(shù)設計軟件,應用于過盈聯(lián)結(jié)的齒輪傳動設計。
【關(guān)鍵詞】：風電齒輪箱 內(nèi)齒圈 過盈聯(lián)結(jié)預應力 齒根彎曲疲勞強度 X射線衍射實驗 參數(shù)化設計
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 物理量名稱及符號表9-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究背景及意義11
• 1.2 過盈聯(lián)結(jié)國內(nèi)外研究情況11-13
• 1.3 齒輪過盈聯(lián)結(jié)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容14-17
• 第2章 內(nèi)齒圈過盈聯(lián)結(jié)預應力建模與實驗方案設計17-29
• 2.1 過盈聯(lián)結(jié)厚壁圓筒理論計算基礎(chǔ)17-23
• 2.1.1 過盈聯(lián)結(jié)厚壁圓筒應力與應變計算17-20
• 2.1.2 過盈聯(lián)結(jié)厚壁圓筒的過盈量計算20-23
• 2.2 內(nèi)齒圈過盈聯(lián)結(jié)預應力的數(shù)學模型23-24
• 2.3 內(nèi)齒圈過盈聯(lián)結(jié)實驗方案設計24-28
• 2.3.1 正交試驗理論基礎(chǔ)24-25
• 2.3.2 實驗方案設計25-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 內(nèi)齒圈過盈聯(lián)結(jié)有限元分析29-55
• 3.1 ABAQUS系統(tǒng)簡述29-30
• 3.2 接觸問題的有限元分析方法介紹30-32
• 3.2.1 接觸問題及其特點30-31
• 3.2.2 接觸問題的有限元方法31-32
• 3.3 內(nèi)齒圈與箱體過盈聯(lián)結(jié)有限元分析模型32-36
• 3.3.1 研究對象與幾何模型的創(chuàng)建32-33
• 3.3.2 定義材料屬性及劃分網(wǎng)格33-35
• 3.3.3 選取接觸方式與摩擦系數(shù)35
• 3.3.4 定義位移與載荷邊界條件35-36
• 3.3.5 定義分析類型與求解36
• 3.4 有限元模型驗證36-38
• 3.5 內(nèi)齒圈過盈聯(lián)結(jié)預應力影響因素分析38-54
• 3.5.1 過盈量對預應力的影響分析38-42
• 3.5.2 內(nèi)齒圈模數(shù)對預應力的影響分析42-45
• 3.5.3 結(jié)合直徑對預應力的影響分析45-48
• 3.5.4 箱體外徑對預應力的影響分析48-51
• 3.5.5 結(jié)合長度對預應力的影響分析51-54
• 3.6 本章小結(jié)54-55
• 第4章 內(nèi)齒圈過盈聯(lián)結(jié)預應力的測量55-65
• 4.1 X射線衍射實驗基礎(chǔ)55-57
• 4.2 內(nèi)齒圈過盈聯(lián)結(jié)的X射線衍射實驗57-62
• 4.3 內(nèi)齒圈過盈聯(lián)結(jié)預應力測量結(jié)果分析62-63
• 4.4 本章小結(jié)63-65
• 第5章 過盈聯(lián)結(jié)內(nèi)齒圈齒根彎曲疲勞強度公式的修正65-69
• 5.1 齒根彎曲疲勞強度計算基礎(chǔ)65-66
• 5.2 內(nèi)齒圈齒根彎曲疲勞強度校核公式的修正66-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 第6章 過盈聯(lián)結(jié)內(nèi)齒圈設計軟件系統(tǒng)開發(fā)69-79
• 6.1 Microsoft Visual C++語言69
• 6.2 過盈聯(lián)結(jié)內(nèi)齒圈設計軟件整體方案69-73
• 6.2.1 輸入條件和輸出參數(shù)的確定69-70
• 6.2.2 設計軟件的算法流程70
• 6.2.3 設計程序變量的處理70-73
• 6.3 過盈聯(lián)結(jié)內(nèi)齒圈設計軟件開發(fā)73-75
• 6.4 計算實例75-78
• 6.5 本章小結(jié)78-79
• 總結(jié)與展望79-80
• 參考文獻80-83
• 致謝83-84
• 附錄84-88
• 讀碩士期間所發(fā)表的論文與參與的科研項目88

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 張洪武;廖愛華;吳昌華;;壓氣機過盈配合的彈塑性有摩擦接觸的研究[J];工程力學;2007年01期

2 胡林彥,張慶軍,沈毅;X射線衍射分析的實驗方法及其應用[J];河北理工學院學報;2004年03期

3 郝偉,張洪,郝永福;有限元法在接觸問題中的應用[J];機械管理開發(fā);2005年02期

4 鄒淵 ,孫逢春 ,王文清 ,廖日東;過盈配合時齒輪內(nèi)徑與預應力關(guān)系研究[J];機械傳動;2003年06期

5 李偉建;潘存云;;圓柱面過盈連接的應力分析[J];機械科學與技術(shù);2008年03期

6 高麗英;蘇鐵熊;張艷崗;付月磊;;齒輪和曲軸配合軸段間過盈聯(lián)結(jié)的有限元分析[J];內(nèi)燃機車;2010年02期

7 溫衛(wèi)東，，高德平;接觸問題數(shù)值分析方法的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J];南京航空航天大學學報;1994年05期

  本文關(guān)鍵詞：內(nèi)齒圈過盈聯(lián)結(jié)預應力對其齒根彎曲疲勞強度影響的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：406501