本文關(guān)鍵詞：齒側(cè)間隙對漸開線齒輪嚙合沖擊的影響分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對機械設(shè)備使用性能的要求越來越高。齒輪傳動是應(yīng)用最廣的傳動系統(tǒng)，它的性能直接影響著整個機械系統(tǒng)的性能。一般情況，由于齒輪系統(tǒng)潤滑的需要，以及制造、加工、安裝等誤差和使用過程中的磨損，在嚙合輪齒間存在齒側(cè)間隙。但是在實際工況中，齒輪系統(tǒng)可能在負載波動或者處在頻繁啟動、制動的工作情況下，這樣由于齒側(cè)間隙的存在，齒輪間的接觸狀態(tài)會發(fā)生變化，導(dǎo)致齒輪間發(fā)生接觸、脫離、再接觸的重復(fù)沖擊，直接導(dǎo)致齒輪系統(tǒng)的動態(tài)特性產(chǎn)生不良的影響，因此以實際生產(chǎn)工況和齒輪參數(shù)建立含齒側(cè)間隙的有限元模型，來研究齒側(cè)間隙對漸開線齒輪嚙合沖擊的影響，這對提高機械傳動系統(tǒng)的性能有重大意義。 本文在全面分析齒側(cè)間隙理論的基礎(chǔ)上，利用ANSYS中的LS-DYNA模塊建立了含齒側(cè)間隙的齒輪有限元模型，分別對直齒輪與斜齒輪的6組不同工況進行模擬分析。隨后在LS-PREPOST后處理中提取了主動輪與從動輪的轉(zhuǎn)速進行分析比較，同時比較了含側(cè)隙齒輪嚙合過程中應(yīng)力變化和最大等效應(yīng)力的時間歷程，并詳細研究了含齒側(cè)間隙齒輪的嚙合沖擊力的情況，之后進一步提取嚙合沖擊力的數(shù)據(jù)進而分析齒輪在嚙合過程中脫齒時間。 通過上述各方面的研究分析發(fā)現(xiàn)：當(dāng)齒側(cè)間隙改變時主動輪轉(zhuǎn)速的平均轉(zhuǎn)速、波動周期、變動幅值變化不大，但從動輪變化較為明顯。無論哪種工況最大等效應(yīng)力都是在齒輪嚙合的齒頂附近，隨著齒側(cè)間隙的增大，將引起輪齒沖擊過程的延遲。雖然直齒輪與斜齒輪的最大嚙合沖擊力是隨著側(cè)隙的增大而增大，但是對于低速時（3r/s）,齒輪的最大嚙合沖擊力略微增大,齒側(cè)間隙對最大嚙合力的影響不大。在齒輪嚙合頻率的倍頻區(qū)易發(fā)生較大的能量，在設(shè)計齒輪時要避免齒輪嚙合頻率的倍頻率。齒側(cè)間隙嚴重影響了齒輪的脫齒時間，特別是直齒輪在齒側(cè)間隙0.5mm的低速工況時，脫齒時間占嚙合時間的53%。通過對含側(cè)隙齒輪嚙合動態(tài)特性的量化分析，為齒輪的非線性動態(tài)特性提供一種研究方法，也表明在以后的實際生產(chǎn)中要嚴格控制齒輪系統(tǒng)的齒側(cè)間隙。
【關(guān)鍵詞】：齒側(cè)間隙 LS-DYNA 齒輪轉(zhuǎn)速 等效應(yīng)力 嚙合沖擊力 脫齒時間
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題來源及研究意義10-11
• 1.2 齒輪接觸特性分析的研究11-12
• 1.3 齒輪副側(cè)隙的研究概況12-13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-14
• 第二章 齒側(cè)間隙的概況及 LS-DYNA 求解接觸-碰撞問題的算法14-24
• 2.1 齒側(cè)間隙14-17
• 2.1.1 齒側(cè)間隙的作用14
• 2.1.2 齒側(cè)間隙的記值方法14-17
• 2.2 齒輪副側(cè)隙變化的影響因素17-18
• 2.3 LS-DYNA 求解接觸-碰撞問題的主要算法18-22
• 2.3.1 接觸碰撞問題的數(shù)值計算方法18
• 2.3.2 接觸界面的非嵌入條件與面力條件18-19
• 2.3.3 接觸碰撞算法的有限元實現(xiàn)19-22
• 2.4 本章小結(jié)22-24
• 第三章 含齒側(cè)間隙的齒輪數(shù)值模擬24-38
• 3.1 含齒側(cè)間隙的齒輪三維模型的建立24-29
• 3.1.1 齒側(cè)間隙的確定24-25
• 3.1.2 含齒側(cè)間隙下齒輪安裝中心距的計算25-29
• 3.1.3 齒輪三維模型的建立29
• 3.2 含齒側(cè)間隙的齒輪數(shù)值模擬模型的建立29-35
• 3.2.1 含齒側(cè)間隙的齒輪模型導(dǎo)入 ANSYS/LS-DYNA30
• 3.2.2 ANSYS/LS-DYNA 的單位制30
• 3.2.3 劃分有限元網(wǎng)格30-33
• 3.2.4 定義 Part33
• 3.2.5 定義接觸33
• 3.2.6 邊界條件和載荷施加33-34
• 3.2.7 求解過程中的參數(shù)設(shè)置34-35
• 3.2.8 修改 K 文件并輸出 K 文件35
• 3.2.9 求解監(jiān)控35
• 3.3 仿真模擬結(jié)果可靠性分析35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 模擬結(jié)果統(tǒng)計與分析38-76
• 4.1 含側(cè)隙齒輪嚙合的轉(zhuǎn)速分析38-48
• 4.1.1 低速時直齒輪在不同側(cè)隙下的轉(zhuǎn)速分析38-41
• 4.1.2 高速時直齒輪在不同側(cè)隙下的轉(zhuǎn)速分析41-43
• 4.1.3 低速時斜齒輪在不同側(cè)隙下的轉(zhuǎn)速分析43-45
• 4.1.4 高速時斜齒輪在不同側(cè)隙下的轉(zhuǎn)速分析45-48
• 4.2 含側(cè)隙齒輪嚙合的沖擊力48-60
• 4.2.1 含側(cè)隙的齒輪動載荷沖擊理論48-49
• 4.2.2 直齒輪各側(cè)隙下的嚙合沖擊力分析49-51
• 4.2.3 斜齒輪各側(cè)隙下的嚙合沖擊力分析51-53
• 4.2.4 直齒輪與斜齒輪嚙合沖擊力對比分析53-56
• 4.2.5 嚙合沖擊力 FFT 圖頻譜分析56-60
• 4.4 齒側(cè)間隙對齒輪動態(tài)接觸應(yīng)力的影響60-73
• 4.4.1 直齒輪低速時的最大等效應(yīng)力變化64-66
• 4.4.2 直齒輪高速時的最大等效應(yīng)力變化66-69
• 4.4.3 斜齒輪低速時的最大等效應(yīng)力變化69-71
• 4.4.4 斜齒輪高速時的最大等效應(yīng)力變化71-73
• 4.5 本章小結(jié)73-76
• 第五章 結(jié)論與展望76-78
• 5.1 結(jié)論76
• 5.2 展望76-78
• 參考文獻78-82
• 致謝82-84
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文84

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 田放;雙圓弧齒輪傳動中輪齒的嚙合沖擊[J];北方工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1994年03期

2 游步文;齒輪副側(cè)隙的概率分布[J];電子科技大學(xué)學(xué)報;1996年03期

3 夏盛來;何景武;;基于工程應(yīng)用的有限元網(wǎng)格劃分研究[J];飛機設(shè)計;2008年04期

4 李桂華,費業(yè)泰;溫度變化對嚙合齒輪側(cè)隙的影響[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年10期

5 劉嵐嵐 ,趙熙萍 ,周海;圓柱齒輪傳動齒側(cè)間隙的給定及其檢測[J];航天標準化;2004年02期

6 賈毅;邵家輝;;用三維有限單元法對雙圓弧齒輪變形的研究[J];齒輪;1989年04期

7 丁淳;漸開線齒輪的側(cè)隙公式[J];機械傳動;2004年04期

8 邵忍平,孫進才,沈允文,賈普榮;齒輪嚙合沖擊噪聲的定量預(yù)估[J];機械科學(xué)與技術(shù);2001年03期

9 武寶林,楊素君,姚俊紅;齒輪傳動中嚙合沖擊的理論分析[J];機械科學(xué)與技術(shù);2003年01期

10 林超,李潤方,林騰蛟;圓柱齒輪的齒根應(yīng)力及其影響因素分析[J];機械科學(xué)與技術(shù);1997年03期

  本文關(guān)鍵詞：齒側(cè)間隙對漸開線齒輪嚙合沖擊的影響分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：457003