軋機(jī)人字齒輪接觸疲勞強(qiáng)度分析及設(shè)計(jì)校核軟件的開發(fā)
本文選題:人字齒輪 + 參數(shù)化; 參考:《山東大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:鋁及其合金因其優(yōu)良的綜合性能,在機(jī)械制造、包裝、交通運(yùn)輸、電子電氣、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。熱軋作為厚板、中厚板的主要塑性成形加工方式對傳動齒輪的承載能力和平穩(wěn)性有很高的要求。本文以某鋁業(yè)公司的熱軋減速機(jī)人字齒輪作為主要研究對象。首先,通過Pro/e建立鋁板熱軋減速人字齒輪的參數(shù)化三維模型,經(jīng)參數(shù)化后,可以直接輸入人字齒輪參數(shù)生成相應(yīng)系列齒輪,提高齒輪的設(shè)計(jì)效率。根據(jù)人字齒輪嚙合條件實(shí)現(xiàn)齒輪的精確裝配,為后續(xù)接觸疲勞強(qiáng)度分析奠定基礎(chǔ)。其次,對輪齒接觸的基礎(chǔ)理論進(jìn)行了研究。在理論研究的基礎(chǔ)上,將人字齒輪簡化模型導(dǎo)入Workbench15.0分析軟件中。之后,對齒輪嚙合區(qū)進(jìn)行接觸應(yīng)力分析:劃分網(wǎng)格,設(shè)置約束條件,施加載荷,計(jì)算得到應(yīng)力云圖,將應(yīng)力云圖中的最大接觸應(yīng)力與傳統(tǒng)赫茲接觸應(yīng)力計(jì)算公式求得的結(jié)果相比較,為齒輪設(shè)計(jì)提供依據(jù)。并以齒輪接觸疲勞強(qiáng)度為目標(biāo)函數(shù),對齒輪的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),在不改變體積的前提下,進(jìn)而提高齒輪的承載能力。最后,利用Pro/E自帶的二次開發(fā)模塊Pro/Toolkit和VS2008編譯環(huán)境設(shè)計(jì)"人字齒輪建模和接觸應(yīng)力校核"軟件,將齒輪參數(shù)化造型和齒輪接觸強(qiáng)度校核結(jié)合到一起,簡化了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中輸入?yún)?shù)、強(qiáng)度校核、調(diào)整參數(shù)、重新校核的反復(fù)過程。將開發(fā)的應(yīng)用程序直接用于人字齒輪的三維造型,可實(shí)現(xiàn)人字齒輪的快速設(shè)計(jì)及校核。
[Abstract]:Aluminum and its alloys have been widely used in mechanical manufacturing, packaging, transportation, electronics, aerospace and other fields due to their excellent comprehensive properties. Hot rolling as a thick plate, the main plastic forming process of plate has high requirements for the bearing capacity and smoothness of transmission gear. The main research object of this paper is the herringbone gear of a hot-rolling reducer in an aluminum company. Firstly, the parameterized 3D model of the reduced-speed herringbone gear for aluminum plate hot rolling is established by Pro-e. After parameterization, the parameters of the herringbone gear can be directly input to generate the corresponding series gear, and the design efficiency of the gear can be improved. According to the meshing condition of herringbone gear, the precise assembly of gear is realized, which lays a foundation for the subsequent contact fatigue strength analysis. Secondly, the basic theory of gear tooth contact is studied. On the basis of theoretical research, the simplified model of herringbone gear is imported into Workbench 15.0 analysis software. After that, the contact stress analysis of the gear meshing zone is carried out. The mesh is divided, the constraint condition is set, the load is applied, and the stress cloud diagram is calculated. The maximum contact stress in the stress cloud diagram is compared with the results obtained from the traditional Hertz contact stress formula, which provides the basis for gear design. With the contact fatigue strength as the objective function, the gear parameters are optimized and the bearing capacity of the gear is improved without changing the volume. Finally, using Prop / Toolkit and VS2008 compiler environment, we design the software of "Gear Modeling and contact stress checking", which combines gear parameterized modeling with gear contact strength checking. It simplifies the repeated process of input parameters, intensity checking, adjusting parameters and rechecking in the traditional design process. The developed application program is directly used in the 3D modeling of herringbone gears, which can realize the rapid design and checking of herringbone gears.
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TG333
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號:2117030
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