本文選題：齒側間隙 + 負載扭矩��； 參考：《浙江工業(yè)大學》2015年碩士論文

【摘要】：隨著工業(yè)化的持續(xù)發(fā)展,齒輪傳動系統(tǒng)由于傳動比恒定、使用壽命長、傳遞功率大等特點被廣泛應用于各行各業(yè)。齒輪傳動整個過程非常復雜,載荷的波動以及齒輪側隙都會加劇齒輪的振動和噪聲。因此,人們對傳動性能的要求也越來越高,研究齒輪傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性,對提高齒輪的承載能力、減振降噪、減少疲勞損傷有著重要的意義。本文的研究對象是船舶的大型齒輪傳動系統(tǒng)。通過靜力學和動力學分析方法,考慮齒側間隙對系統(tǒng)激勵的影響,研究了不同的齒廓修形,通過修形改善了齒輪嚙合過程中的時變負載扭矩和接觸應力。本文主要工作內容如下:1.對斜齒輪參數(shù)化建模,并在ANSYS Workbench中建立了齒輪副的有限元接觸模型,分析了齒輪在嚙合過程中不同嚙入嚙出位置的靜態(tài)接觸變形、接觸應力和接觸壓力等特征。2.通過仿真實驗,確定了齒輪副接觸表面的剛度系數(shù)、阻尼系數(shù)和碰撞指數(shù)等參數(shù)。利用ADAMS建立齒輪傳動系統(tǒng)剛柔耦合模型,并考慮齒側間隙的影響,得到了齒輪副的動態(tài)嚙合力和時變負載扭矩。3.在ANSYS Workbench中對齒輪箱傳動系統(tǒng)有限元模型進行模態(tài)分析,得到了系統(tǒng)所關心的固有頻率。應用AWE瞬態(tài)動力學模塊,將時變負載扭矩作為動態(tài)激勵,得到了齒輪副隨時間變化的接觸應力曲線和接觸壓力曲線,從而分析整個嚙合過程中載荷突變的變化規(guī)律。4.通過確定齒廓修形參數(shù),提出了長修形和短修形兩種方案。對修形后的齒輪副嚙合傳動進行了靜力學和動力學接觸性能的分析比較,發(fā)現(xiàn):齒廓修形有效改善了齒面等效應力分布情況,減小了負載扭矩和接觸應力的變化幅值。
[Abstract]:With the continuous development of industrialization, gear transmission system has been widely used in various industries because of its constant transmission ratio, long service life and large transmission power.The whole process of gear transmission is very complicated, the fluctuation of load and gear clearance will aggravate the vibration and noise of gear.Therefore, the requirement of transmission performance is becoming higher and higher. It is of great significance to study the dynamic characteristics of gear transmission system to improve the bearing capacity of gear, reduce vibration and noise, and reduce fatigue damage.The research object of this paper is the ship's large gear transmission system.Through statics and dynamics analysis, considering the influence of tooth side clearance on system excitation, different tooth profile modification is studied, and the time-varying load torque and contact stress in gear meshing process are improved by modifying gear profile.The main work of this paper is as follows: 1.The parametric model of helical gear is established, and the finite element contact model of gear pair is established in ANSYS Workbench. The static contact deformation, contact stress and contact pressure of gear in different position of meshing are analyzed.The stiffness coefficient, damping coefficient and impact index of the contact surface of the gear pair are determined by simulation experiments.The rigid-flexible coupling model of gear transmission system is established by using ADAMS, and considering the influence of tooth side clearance, the dynamic meshing force and time-varying load torque of gear pair are obtained.The modal analysis of the finite element model of the gearbox transmission system is carried out in ANSYS Workbench, and the natural frequencies concerned by the system are obtained.By using the transient dynamic module of AWE, the contact stress curve and contact pressure curve of gear pair varying with time are obtained by using time-varying load torque as dynamic excitation, and the variation law of load mutation during the whole meshing process is analyzed.Through the determination of tooth profile modification parameters, two schemes of long profile modification and short profile modification are proposed.The static and dynamic contact properties of the modified gear pair meshing transmission are analyzed and compared. It is found that the profile modification can effectively improve the distribution of equivalent stress on the tooth surface and reduce the variation amplitude of load torque and contact stress.
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U664

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本文編號：1758639