本文關(guān)鍵詞：雙壓力角非對(duì)稱齒輪承載能力的影響因素研究及參數(shù)優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 雙壓力角非對(duì)稱齒輪 齒廓曲線方程 承載能力影響因素 數(shù)值仿真

【摘要】：齒輪是工程應(yīng)用中極為廣泛的傳動(dòng)系統(tǒng),其發(fā)展歷史悠久,隨著工業(yè)化進(jìn)程的飛速推進(jìn),各種工程場(chǎng)合對(duì)于齒輪強(qiáng)度、抗振動(dòng)性能、低噪性等的要求越來越高,傳統(tǒng)齒輪在某些特定場(chǎng)合已經(jīng)很難滿足工作要求,因此,越來越多的學(xué)者將目光投入到新型齒輪的研究當(dāng)中,其中,雙壓力角非對(duì)稱齒輪即為其中之一,他以承載能力強(qiáng)、嚙入嚙出沖擊小、噪音小等優(yōu)點(diǎn)得到了越來越多的關(guān)注。本文首先通過查閱大量文獻(xiàn),對(duì)齒輪的發(fā)展歷史軌跡以及發(fā)展規(guī)律和未來發(fā)展方向進(jìn)行了總結(jié)和綜述。分析了雙壓力角非對(duì)稱齒輪的設(shè)計(jì)原理及其發(fā)展過程中對(duì)于大壓力角應(yīng)用于工作側(cè)或非工作側(cè)思想的轉(zhuǎn)變,并對(duì)這種轉(zhuǎn)變提出了自己的觀點(diǎn)。在具體研究工作上,本文對(duì)以大壓力角為工作側(cè)的雙壓力角非對(duì)稱齒輪承載能力進(jìn)行了較為全面的分析,對(duì)非對(duì)稱齒輪的齒面接觸應(yīng)力與齒根彎曲應(yīng)力均進(jìn)行了解析法與有限元法的雙重分析,并與傳統(tǒng)齒輪進(jìn)行了對(duì)比。又以優(yōu)化其承載能力為目標(biāo),對(duì)齒輪的齒廓參數(shù)進(jìn)行了最優(yōu)化分析。首先,基于雙壓力角非對(duì)稱齒輪的加工原理,推導(dǎo)了其齒廓曲線的參數(shù)方程,包括漸開線方程與齒根過渡曲線方程,并以此方程為依據(jù),通過插值法與擬合法建立了非對(duì)稱齒輪的參數(shù)化模型。其次,利用Ansys Workbench進(jìn)行了非對(duì)稱齒輪的有限元仿真分析,分析了兩側(cè)齒廓的參數(shù)變化對(duì)齒輪接觸應(yīng)力與彎曲應(yīng)力帶來的影響,制作了相應(yīng)的圖表曲線。之后,根據(jù)分析計(jì)算的結(jié)果,結(jié)合非對(duì)稱齒輪正確嚙合條件與連續(xù)傳動(dòng)條件,給出了以齒根彎曲應(yīng)力與齒面接觸應(yīng)力的加權(quán)和為優(yōu)化目標(biāo)的非對(duì)稱齒輪的最優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,并通過matlab的優(yōu)化模塊據(jù)此得出了優(yōu)化的非對(duì)稱齒輪參數(shù)值。在優(yōu)化模型的建立過程中,為避免得到局部最優(yōu)解,設(shè)定了許多假設(shè)條件,忽略了一些對(duì)優(yōu)化結(jié)果影響不大的參數(shù)變化。雙壓力角非對(duì)稱齒輪在單向傳動(dòng)系統(tǒng)中,相較于傳統(tǒng)對(duì)稱齒輪具有明顯的優(yōu)勢(shì),因此,對(duì)于非對(duì)稱齒輪的研究分析具有很強(qiáng)的理論意義和實(shí)際意義。
【關(guān)鍵詞】：雙壓力角非對(duì)稱齒輪 齒廓曲線方程 承載能力影響因素 數(shù)值仿真
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(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】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 選題背景及意義11-12
• 1.2 雙壓力角非對(duì)稱齒輪研究發(fā)展概況12-18
• 1.2.1 齒輪傳動(dòng)的發(fā)展趨勢(shì)及現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 齒輪承載能力計(jì)算的發(fā)展及研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 雙壓力角非對(duì)稱齒輪設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)18-19
• 1.4 論文研究方向、內(nèi)容及特色19-21
• 2 齒輪應(yīng)力研究21-33
• 2.1 齒輪接觸應(yīng)力理論研究21-26
• 2.1.1 赫茲接觸理論研究21-23
• 2.1.2 齒輪齒面接觸應(yīng)力研究23-24
• 2.1.3 對(duì)比分析24-26
• 2.2 齒輪彎曲應(yīng)力理論研究26-32
• 2.2.1 傳統(tǒng)對(duì)稱齒輪的齒根彎曲應(yīng)力研究26-30
• 2.2.2 雙壓力角非對(duì)稱齒輪的齒根彎曲應(yīng)力研究30-31
• 2.2.3 對(duì)比分析31-32
• 2.3 本章小結(jié)32-33
• 3 非對(duì)稱齒輪的嚙合原理及參數(shù)化建模33-45
• 3.1 非對(duì)稱齒輪的基本參數(shù)計(jì)算33-35
• 3.2 非對(duì)稱齒輪的正確嚙合條件及連續(xù)傳動(dòng)條件35-37
• 3.2.1 非對(duì)稱齒輪的正確嚙合條件35-36
• 3.2.2 非對(duì)稱齒輪的連續(xù)傳動(dòng)條件36-37
• 3.3 非對(duì)稱齒輪的齒廓方程37-39
• 3.4 非對(duì)稱齒輪的參數(shù)化建模方法39-42
• 3.5 本章小結(jié)42-45
• 4 非對(duì)稱齒輪應(yīng)力的有限元分析45-59
• 4.1 非對(duì)稱齒輪的有限元分析流程45-52
• 4.1.1 建立有限元模型46-50
• 4.1.2 定義模型邊界條件50-51
• 4.1.3 求解設(shè)置51-52
• 4.2 結(jié)果分析52-54
• 4.3 影響應(yīng)力的齒廓參數(shù)分析54-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 5 非對(duì)稱齒輪齒廓參數(shù)優(yōu)化59-69
• 5.1 非對(duì)稱齒輪最優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型建立59-64
• 5.1.1 設(shè)計(jì)變量的選擇61
• 5.1.2 邊界條件的確定61-62
• 5.1.3 目標(biāo)函數(shù)的建立62-64
• 5.2 基于matlab的最優(yōu)化分析64-66
• 5.3 優(yōu)化后齒輪的應(yīng)力仿真及對(duì)比驗(yàn)證66-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 6 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 全文總結(jié)69-70
• 6.2 展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果75-79
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集79

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1 薛金亮;;對(duì)烺，

本文編號(hào)：914379