本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電齒輪箱動力學(xué)及疲勞分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)化的飛速發(fā)展,具有傳動比恒定,傳動功率大,使用壽命長等優(yōu)點的齒輪傳動系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在各個行業(yè)。但是齒輪傳動過程比較復(fù)雜,齒輪副之間的接觸屬于高副,動態(tài)載荷和其它因素對齒輪系統(tǒng)的疲勞壽命產(chǎn)生較大的影響。另外,隨著應(yīng)用場合等要求,對齒輪傳動性能的要求越來越高,研究齒輪接觸應(yīng)力情況、齒輪系統(tǒng)的動態(tài)特性以及齒輪系統(tǒng)的疲勞壽命,對提高齒輪承載能力、系統(tǒng)的平穩(wěn)性、延長齒輪系統(tǒng)疲勞壽命等有著重要的意義。本文以兆瓦級風(fēng)電齒輪箱傳動系統(tǒng)為研究對象,通過Hertz接觸理論簡化了齒輪接觸模型。運用齒輪剛?cè)狁詈象w的動力學(xué)分析為瞬態(tài)動力學(xué)分析提供載荷激勵,并研究隨機載荷譜下齒輪嚙合的疲勞壽命情況。本文主要研究內(nèi)容如下:(1).對兆瓦級風(fēng)電齒輪箱進行參數(shù)化建模,根據(jù)Hertz接觸理論對齒輪接觸模型進行簡化。為驗證齒輪接觸簡化模型合理性與準(zhǔn)確性,利用有限元方法分別對兩種接觸模型進行接觸應(yīng)力分析,并為齒輪接觸實驗分析提供參考依據(jù)。(2).對風(fēng)電增速齒輪箱系統(tǒng)進行運動學(xué)仿真分析,驗證模型的準(zhǔn)確性。建立低速級行星輪系剛?cè)狁詈夏Ｐ?進行動力學(xué)仿真分析,獲得更接近實際的太陽輪時變負(fù)載扭矩。(3).將時變負(fù)載扭矩作為動態(tài)激勵,對低速級行星輪系進行瞬態(tài)動力學(xué)仿真,分析得到齒輪嚙合過程中齒面接觸和齒根彎曲危險點處的時間-歷程應(yīng)力載荷。利用雨流計數(shù)法將齒輪危險點處的隨機載荷轉(zhuǎn)化為一系列變幅載荷譜。(4).分別運用名義應(yīng)力法和AWB Fatigue疲勞模塊對低速級太陽輪進行疲勞分析,得到齒面接觸疲勞壽命和齒根彎曲疲勞壽命。并對齒根過渡圓角進行優(yōu)化設(shè)計,使得優(yōu)化后的齒根彎曲疲勞壽命滿足設(shè)計壽命要求。
【關(guān)鍵詞】：Hertz接觸理論 時變負(fù)載扭矩 瞬態(tài)動力學(xué) 疲勞壽命
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM315;TH132.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景及意義11
• 1.2 國內(nèi)外研究概況11-15
• 1.2.1 齒輪接觸分析的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 齒輪動力學(xué)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢13-15
• 1.2.3 風(fēng)電齒輪箱疲勞的研究現(xiàn)狀15
• 1.3 本課題主要研究內(nèi)容15-16
• 1.4 本章小結(jié)16-17
• 第2章 齒輪接觸應(yīng)力分析等效模型的建立17-35
• 2.1 齒輪接觸理論及其有限元方法17-19
• 2.1.1 經(jīng)典接觸力學(xué)法17-19
• 2.1.2 有限元接觸理論19
• 2.2 HERTZ接觸單元有效性驗證19-22
• 2.2.1 圓柱體接觸的Hertz理論計算19-20
• 2.2.2 圓柱體接觸有限元計算20-22
• 2.3 簡化接觸模型的建立22-34
• 2.3.1 綜合曲率半徑22-23
• 2.3.2 綜合曲率曲線23-26
• 2.3.3 齒間載荷分配系數(shù)的確定26-29
• 2.3.4 齒輪接觸模型有限元分析29-31
• 2.3.5 兩種模型接觸有限元分析結(jié)果及對比31-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 基于ADAMS的風(fēng)電齒輪箱仿真分析35-52
• 3.1 風(fēng)電齒輪箱虛擬樣機35-36
• 3.1.1 虛擬樣機技術(shù)介紹35
• 3.1.2 ADAMS簡介35-36
• 3.2 風(fēng)電機組齒輪箱傳動鏈系統(tǒng)虛擬樣機建立36-38
• 3.2.1 齒輪箱虛擬樣機模型簡化36
• 3.2.2 風(fēng)電齒輪箱傳動系統(tǒng)虛擬模型的建立36-38
• 3.3 多體系統(tǒng)動力學(xué)基礎(chǔ)理論38-40
• 3.3.1 多剛體力學(xué)模型38-39
• 3.3.2 多柔體力學(xué)模型39-40
• 3.4 齒輪箱傳動系統(tǒng)運動學(xué)仿真分析40-43
• 3.4.1 齒輪箱傳動系統(tǒng)模型導(dǎo)入40-41
• 3.4.2 仿真模型設(shè)置41-42
• 3.4.3 齒輪接觸力參數(shù)的確定42-43
• 3.4.4 仿真分析及結(jié)果43
• 3.5 齒輪箱傳動系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析43-47
• 3.5.1 載荷類型43-44
• 3.5.2 輸入載荷的計算44-45
• 3.5.3 動力學(xué)仿真分析45-47
• 3.6 齒輪箱傳動系統(tǒng)的剛?cè)狁詈戏治?/span>47-51
• 3.6.1 柔性體的生成方法48
• 3.6.2 低速級各構(gòu)件的柔性化48-49
• 3.6.3 低速級剛?cè)狁詈戏抡婕敖Y(jié)果49-51
• 3.7 本章小結(jié)51-52
• 第4章 風(fēng)電齒輪箱關(guān)鍵部件疲勞壽命分析52-72
• 4.1 疲勞壽命分析方法概述52
• 4.2 太陽輪載荷譜52-54
• 4.2.1 低速級瞬態(tài)動力學(xué)分析有限元模型52-53
• 4.2.2 低速級有限元分析結(jié)果53
• 4.2.3 載荷壓縮53-54
• 4.3 雨流計數(shù)法54-60
• 4.3.1 基本原理55-56
• 4.3.2 計算規(guī)則56-58
• 4.3.3 雨流循環(huán)計數(shù)的程序?qū)崿F(xiàn)58-60
• 4.4 基于名義應(yīng)力法的疲勞分析60-64
• 4.4.1 P-S-N曲線61-62
• 4.4.2 太陽輪材料的理想化P-S-N曲線62-63
• 4.4.3 Miner疲勞累積損傷理論63-64
• 4.4.4 太陽輪疲勞分析結(jié)果64
• 4.5 基于有限元技術(shù)的虛擬疲勞壽命預(yù)測64-71
• 4.5.1 AWB Fatigue疲勞分析快介紹64-65
• 4.5.2 有限元模型的建立65-66
• 4.5.3 設(shè)定材料參數(shù)66
• 4.5.4 施加約束條件和載荷66
• 4.5.5 疲勞參數(shù)設(shè)定及求解66-69
• 4.5.6 低速級太陽輪齒根彎曲疲勞分析69-70
• 4.5.7 疲勞分析結(jié)論70-71
• 4.6 本章小結(jié)71-72
• 第5章 結(jié)論與展望72-75
• 5.1 結(jié)論72
• 5.2 展望72-75
• 參考文獻75-79
• 致謝79-81
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果81

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高天宇;李煥良;王鵬飛;高陽;;基于雨流計數(shù)法的輪式裝載機載荷譜編制系統(tǒng)研究[J];裝備制造技術(shù);2015年11期

2 董健;胡亮;程志學(xué);柳亦兵;;風(fēng)電機組齒輪箱傳動系統(tǒng)建模與動力學(xué)特性仿真分析[J];噪聲與振動控制;2015年03期

3 龔燈;韓剛;江本赤;;漸開線齒形包絡(luò)線的繪制方法[J];西安航空學(xué)院學(xué)報;2015年03期

4 趙寧;秋朋園;劉貴立;;高重合度人字齒輪傳動動態(tài)性能優(yōu)化設(shè)計[J];國防科技大學(xué)學(xué)報;2015年02期

5 李學(xué)志;宋斌斌;戴小霞;胡夏夏;;船舶斜齒輪動力學(xué)分析和修形研究[J];機電工程;2015年04期

6 張濤;吳勇軍;吳靜;王建軍;;制造誤差影響齒輪副嚙合的接觸有限元分析方法[J];振動與沖擊;2015年03期

7 閆暢;張玉雙;宋緒丁;;工程機械抗疲勞設(shè)計方法及意義[J];裝備制造技術(shù);2015年02期

8 王文生;趙璐;黃勇;束玉寧;朱漢朝;;基于局部應(yīng)力應(yīng)變法的高周疲勞壽命預(yù)測[J];軌道交通裝備與技術(shù);2015年01期

9 王會良;鄧效忠;徐愷;楊建軍;蘇建新;;考慮安裝誤差的拓?fù)湫扌涡饼X輪承載接觸分析[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2014年05期

10 王思瑩;陳明;尹協(xié)振;;柔性體與運動流體耦合問題研究進展綜述[J];力學(xué)與實踐;2014年05期

  本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電齒輪箱動力學(xué)及疲勞分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：500347