基于嚙合動(dòng)力學(xué)的齒輪修形研究及應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:基于嚙合動(dòng)力學(xué)的齒輪修形研究及應(yīng)用,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)生活中,齒輪是一種非常關(guān)鍵的零件,齒輪被廣泛地應(yīng)用于齒輪箱中。目前齒輪技術(shù)正朝著高速和重載的方向發(fā)展,很多場(chǎng)合對(duì)齒輪的要求也越來(lái)越嚴(yán)格,相應(yīng)地對(duì)齒輪的研究也變得非常重要。本文從齒輪嚙合動(dòng)力學(xué)和齒輪修形方面進(jìn)行研究,目標(biāo)是找出動(dòng)態(tài)嚙合力和修形量之間的關(guān)系,通過(guò)合適的修形量和修形曲線的選擇達(dá)到降低齒輪振動(dòng)和傳動(dòng)噪音的目的。對(duì)齒輪的輪齒嚙合剛度、嚙合誤差及嚙合沖擊進(jìn)行動(dòng)態(tài)激勵(lì)分析,并建立了齒輪傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)模型,對(duì)齒輪嚙合進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析。得出結(jié)論:斜齒輪在嚙合傳動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、軸向和徑向三個(gè)方向的振動(dòng)。采用齒輪修形技術(shù)可以有效地減小齒輪嚙合的動(dòng)態(tài)激勵(lì),從而改善齒輪的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。并對(duì)卸船機(jī)減速器主起升嚙合齒輪副進(jìn)行了仿真運(yùn)動(dòng)分析,得出了與理論分析相吻合的結(jié)論,驗(yàn)證了理論分析的正確性。其次建立齒輪嚙合傳動(dòng)的仿真模型,輸入齒輪副的主要參數(shù),并建立傳動(dòng)齒輪副的柔性體模型,包括:建立嚙合齒輪副的三維模型、柔性體MNF文件的生成,以及明確齒輪傳動(dòng)的約束條件和加載情況。選擇齒面撞擊參數(shù),然后仿真運(yùn)動(dòng)求出齒輪副工作狀態(tài)下的實(shí)際嚙合力。通過(guò)利用計(jì)算機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù),分析對(duì)比了幾種不同的修形方法,最后得出了修形齒輪的最佳修形曲線及修形量。首先求解出齒輪在不同嚙合位置下對(duì)應(yīng)的修形量,再用描點(diǎn)的方法對(duì)修形曲線實(shí)施精確擬合,構(gòu)建出齒輪的三維模型,最后通過(guò)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析修形齒輪。給出了修形后齒輪切向嚙合力的時(shí)域圖,并對(duì)比了四種修形曲線的齒輪和修形前齒輪的平均、最大和最小嚙合力,最后得出結(jié)論:采用日高寺內(nèi)等修形法能夠得到本文研究的齒輪的最佳修形曲線。本文提出利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)確定修形曲線和修形量的方法,被廣泛地應(yīng)用于卸船機(jī)減速器的輪齒修形設(shè)計(jì)中。這種方法也可被推廣到其它類型的齒輪箱的輪齒修形領(lǐng)域。
【關(guān)鍵詞】:修形 嚙合 動(dòng)力學(xué) 修形曲線 修形量
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TH132.41
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第1章 緒論9-16
- 1.1 課題的提出及課題的意義9-10
- 1.2 齒輪嚙合動(dòng)力學(xué)的研究與現(xiàn)狀10-13
- 1.2.1 解析法10-12
- 1.2.1.1 諧波平衡法10-11
- 1.2.1.2 基于分段技術(shù)的解析法11
- 1.2.1.3 增量諧波平衡法11-12
- 1.2.2 數(shù)值法12
- 1.2.3 實(shí)驗(yàn)法12-13
- 1.3 齒輪修形技術(shù)的研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3.1 國(guó)外齒輪修形技術(shù)的研究現(xiàn)狀13-14
- 1.3.2 我國(guó)齒輪修形技術(shù)的研究現(xiàn)狀14-15
- 1.4 論文的研究?jī)?nèi)容15-16
- 第2章 齒輪嚙合動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)理論16-25
- 2.1 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)激勵(lì)16-22
- 2.1.1 齒輪輪齒嚙合的剛度基礎(chǔ)理論17-20
- 2.1.2 齒輪輪齒嚙合誤差的基礎(chǔ)理論20-21
- 2.1.3 齒輪傳動(dòng)嚙合沖擊的基礎(chǔ)理論21-22
- 2.2 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立22-23
- 2.3 齒輪嚙合傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)特性分析23-24
- 2.4 本章小結(jié)24-25
- 第3章 齒輪嚙合傳動(dòng)的仿真分析25-41
- 3.1 剛性體和和柔性體動(dòng)力學(xué)的理論框架25-28
- 3.2 建立相互嚙合齒輪的模型28-37
- 3.2.1 傳動(dòng)齒輪副的主要輸入?yún)?shù)28
- 3.2.2 傳動(dòng)齒輪副的柔性體建模28-36
- 3.2.2.1 建立嚙合齒輪副的三維模型28-34
- 3.2.2.2 柔性體MNF文件的生成34-35
- 3.2.2.3 齒輪傳動(dòng)約束條件和加載情況35-36
- 3.2.3 齒面撞擊參數(shù)的選擇36-37
- 3.3 仿真運(yùn)動(dòng)求出齒輪副工作狀態(tài)下的實(shí)際嚙合力37-40
- 3.4 本章小結(jié)40-41
- 第4章 齒輪修形方法的選擇及修形量的確定41-57
- 4.1 漸開線齒形齒輪的修形原理概述41-47
- 4.2 通過(guò)有限元法分析得出的齒輪接觸和修形量情況47-55
- 4.2.1 有限元接觸理論簡(jiǎn)介48-50
- 4.2.2 建立齒輪的有限元模型50-51
- 4.2.3 用有限元分析軟件創(chuàng)建齒輪接觸對(duì)51-52
- 4.2.4 明確臨界條件和負(fù)載情況52-53
- 4.2.5 為進(jìn)一步求解設(shè)置相應(yīng)條件53-54
- 4.2.6 修形量結(jié)果分析54-55
- 4.2.7 對(duì)有限元分析的最終結(jié)果進(jìn)行概括55
- 4.3 本章小結(jié)55-57
- 第5章 選擇齒輪修形的最優(yōu)曲線57-65
- 5.1 確定最優(yōu)修形曲線的一般準(zhǔn)則57-58
- 5.2 齒輪修形的實(shí)例研究58-64
- 5.2.1 根據(jù)不同修形曲線各自建模下的結(jié)果58-61
- 5.2.2 根據(jù)動(dòng)態(tài)嚙合力確定最佳修形曲線61-64
- 5.3 本章小結(jié)64-65
- 第6章 仿真修形技術(shù)在卸船機(jī)減速器中的應(yīng)用65-72
- 6.1 應(yīng)用舉例65-70
- 6.2 仿真修形技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與推廣應(yīng)用70-71
- 6.3 本章小結(jié)71-72
- 第7章 結(jié)論與展望72-74
- 7.1 全文總結(jié)72
- 7.2 全文展望72-74
- 致謝74-75
- 參考文獻(xiàn)75-79
- 作者簡(jiǎn)介79
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