航空領域中的傳動系統(tǒng)一般長期處于高速、重載的工況。工程上,在滿足強度和傳動性能的基本設計要求下,結構輕量化一直是航空動力系統(tǒng)追求的目標。實踐證明,較輕的整體結構能顯著提升航空器在飛行過程中的機動性,燃油性和功率密度。此外,當機器處在正常的運行狀態(tài)時,整個系統(tǒng)的振動以及各零部件的變形和受力都有直接的耦合關系,各零部件的結構變化會對系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生關聯(lián)的影響。通常傳動系統(tǒng)的輕量化設計大多數(shù)學者都考慮從變速器箱方面入手,少有學者從齒輪結構上去考慮,本文正是從傳動系統(tǒng)中的重要傳動部件-齒輪出發(fā),進行輕量化設計。齒輪作為傳遞動力最直接的零部件,齒輪結構的改變必定會導致輪體強度的變化、齒根彎曲應力變化以及齒輪傳動的動態(tài)特性變化。此外,傳遞過程中輪齒也會發(fā)生諸如受力變形和受熱變形等現(xiàn)象。為了能夠在減輕重量的同時,可以繼續(xù)保持原有傳動質(zhì)量,本文在輕量化的基礎上,對齒輪進行修形,以改善輕量化后帶來傳動特性的不足。本文針對航空齒輪的輕量化設計及其動力學分析,主要從以下四個方面進行研究與探討:（1）航空齒輪的輕量化方法研究。根據(jù)現(xiàn)代輕量化設計理論制定航空齒輪輕量化設計的具體方案及流程。然后按流程內(nèi)容選擇適合的有... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究概況
        1.2.1 輕量化概況
        1.2.2 拓撲優(yōu)化技術研究
        1.2.3 齒輪系統(tǒng)動力學研究
        1.2.4 齒輪修形研究
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 齒輪尺寸優(yōu)化及拓撲優(yōu)化設計
    2.1 模型建立
        2.1.1 結構設計方案
        2.1.2 初始設計對象參數(shù)
        2.1.3 模型參數(shù)及材料屬性
        2.1.4 網(wǎng)格劃分及類型選擇
        2.1.5 邊界條件的設定
    2.2 輪輻尺寸優(yōu)化設計
        2.2.1 尺寸優(yōu)化參數(shù)設置
        2.2.2 尺寸優(yōu)化結果分析
        2.2.3 結果響應分析
    2.3 輪輻拓撲優(yōu)化設計
        2.3.1 拓撲優(yōu)化
            2.3.1.1 拓撲優(yōu)化流程
            2.3.1.2 靈敏度分析
        2.3.2 拓撲優(yōu)化流程
        2.3.3 拓撲優(yōu)化設置
    2.4 優(yōu)化結果分析
        2.4.1 應力分析
        2.4.2 優(yōu)化后模態(tài)分析
    2.5 本章小結
第三章 輕量化齒輪的動力學分析
    3.1 有限元求解顯式動力學方程
    3.2 齒輪傳動系統(tǒng)的模型建立
        3.2.1 單元類型的選擇
        3.2.2 單元的積分算法
        3.2.3 模型重構
    3.3 傳動系統(tǒng)的邊界條件設定
    3.4 參量和求解參數(shù)的設定
        3.4.1 顯式動力學接觸算法
        3.4.2 對稱罰函數(shù)法
        3.4.3 接觸類型
        3.4.4 摩擦系數(shù)
    3.5 仿真結果及分析
    3.6 本章小結
第四章 基于Romax的齒輪修形設計
    4.1 Romax軟件簡介
    4.2 Romax剛?cè)狁詈夏Ｐ头治瞿Ｐ徒?br>    4.3 Romax動力學特性分析
        4.3.1 對標齒輪動力學特性分析
        4.3.2 修形及動力學特性分析
            4.3.2.1 修形量的確定
            4.3.2.2 齒廓修形
            4.3.2.3 齒向修形
            4.3.2.4 修形結果分析
    4.4 本章小結
第五章 輕量化齒輪試驗驗證
    5.1 齒輪試驗臺架與試驗測試系統(tǒng)
        5.1.1 功率流閉式齒輪試驗臺架
        5.1.2 試驗測試系統(tǒng)
        5.1.3 試驗測點布置
    5.2 齒輪振動性能試驗
        5.2.1 試驗齒輪
        5.2.2 試驗過程
    5.3 齒輪振動信號分析
        5.3.1 振動信號時域分析
        5.3.2 時域信號特征提取
        5.3.3 振動信號頻域分析
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及參與的項目


【參考文獻】：
期刊論文
[1]探究不同黏度的潤滑油對齒輪疲勞壽命的影響[J]. 薛云偉,王鐵,王道勇.  機械傳動. 2017(12)
[2]拓撲優(yōu)化方法在航空用鈑金零件設計中的應用[J]. 王鳳.  航空制造技術. 2017(Z1)
[3]基于等效載荷法的艙體拓撲優(yōu)化[J]. 盧琦,婁依志,趙山杉,蔡昱.  機械工程師. 2017(01)
[4]航空發(fā)動機葉片抗沖擊動力學拓撲優(yōu)化研究[J]. 何旅洋,鄭百林,楊彪,張鍇.  力學季刊. 2016(03)
[5]齒廓修形對傳動誤差影響的研究[J]. 趙廣洋,衛(wèi)良保,楊莎莎,張戈.  機械工程與自動化. 2016(01)
[6]Planetary Gear Profile Modification Design Based on Load Sharing Modelling[J]. IGLESIAS Miguel,FERNáNDEZ DEL RINCóN Alfonso,DE-JUAN Ana Magdalena,GARCIA Pablo,DIEZ Alberto,VIADERO Fernando.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015(04)
[7]基于輪齒接觸分析的修形面齒輪傳動重合度計算研究[J]. 董建雄,唐進元.  機械傳動. 2015(04)
[8]基于Romax的齒輪彈性變形修形的研究[J]. 史若男,張瑞亮,王鐵,武志斐,劉亞瓊.  機械傳動. 2015(04)
[9]某船用齒輪結構拓撲優(yōu)化設計[J]. 邱卉穎.  艦船科學技術. 2015(02)
[10]基于ROMAX的變速器齒輪微觀幾何優(yōu)化設計[J]. 鄧慶斌,王曉娟,孟德偉.  傳動技術. 2014(04)

碩士論文
[1]基于熱彈性變形和齒輪箱綜合變形的航空齒輪修形設計[D]. 王道勇.太原理工大學 2017
[2]基于Solidworks的懸掛式輪轂軸承壓裝機設計與優(yōu)化[D]. 魯恒飛.合肥工業(yè)大學 2012
[3]基于VC++的振動測試與分析系統(tǒng)的研究[D]. 劉德慶.華北電力大學 2011
[4]增速齒輪箱體有限元分析及其結構優(yōu)化[D]. 陳營利.哈爾濱工程大學 2009
[5]漸開線圓柱齒輪接觸分析和修形設計[D]. 陳一棟.國防科學技術大學 2007



本文編號：3016634