本文選題：減速器 + 全齒面��； 參考：《西南交通大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：重載齒輪在大型工程機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用。為滿足大型工程的重載需求,減速器的齒輪需要在保持原有漸開線齒輪傳動平穩(wěn)、振動小等優(yōu)點(diǎn)的同時,進(jìn)一步提高其承載能力,減小在復(fù)雜工況中承受的沖擊。這需要在了解齒輪重載傳動性能的基礎(chǔ)上,對輪齒進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。目前,諸多學(xué)者的研究偏向于齒輪的瞬態(tài)沖擊或穩(wěn)態(tài)的接觸,這對于了解全齒面的動態(tài)接觸性能是不全面的。 本文以輪邊減速器的齒輪為研究對象,以提高齒輪承載能力和齒輪傳動運(yùn)動平穩(wěn)性為目的,在已進(jìn)行的課題組動力學(xué)分析基礎(chǔ)上,進(jìn)一步深入研究重載齒輪副接觸分析技術(shù)和基于接觸的熱固耦合分析技術(shù),對太陽輪進(jìn)行了齒向和齒廓的修形,并驗(yàn)證了修形方法的可行性。因此,本文的主要工作歸納如下： 1、建立了圓柱齒輪接觸的數(shù)學(xué)模型和物理模型。主要是應(yīng)用齒輪空間嚙合的數(shù)學(xué)理論,建立直角坐標(biāo)系下的齒輪接觸模型；將經(jīng)典接觸力學(xué)中圓柱面接觸的基礎(chǔ)理論擴(kuò)展到齒輪接觸分析中。 2、在有限元分析軟件ABAQUS的支持下,研究研究重載齒輪對的接觸分析技術(shù)和基于接觸的熱固耦合分析技術(shù)。包括：離散齒輪實(shí)體模型：然后,對離散后的實(shí)體模型按照有限元的思路不斷判斷接觸的狀態(tài)；最后,在求解接觸狀態(tài)平衡方程的同時,應(yīng)用接觸力學(xué)的方法,求解接觸應(yīng)力和位移。而基于接觸的熱固耦合分析,在前述計(jì)算的同時,還要不斷的求解溫度場。另外,本文在保證邊界和載荷不變的前提下,采用加密網(wǎng)格多次計(jì)算的方式,來驗(yàn)證有限元計(jì)算的準(zhǔn)確性。 3、提取了有限元計(jì)算結(jié)果的變形量、全齒面接觸線應(yīng)力曲線圖,以了解全齒面在整個接觸過程中的應(yīng)力分布情況,確定修形的主要區(qū)域。并以單雙齒交替嚙合時的最大變形量為主要參數(shù),確定最大修形量。 4、總結(jié)已有的修形方案,結(jié)合有限元計(jì)算的結(jié)果,對太陽輪進(jìn)行齒向和齒廓修形。最后給出了一組針對重載工況的修形參數(shù),創(chuàng)建了修形后的太陽輪實(shí)體模型。 本文應(yīng)用有限元的方法進(jìn)行了全齒面的接觸分析和基于接觸的熱固耦合分析：依據(jù)AGMA標(biāo)準(zhǔn)確定了用于反映全齒面接觸應(yīng)力情況的五條接觸線；以性能分析為基礎(chǔ)指導(dǎo)了重載齒輪的修形,并給出了針對該模型使用的一組修形參數(shù)。
[Abstract]:Heavy-duty gears are widely used in large-scale construction machinery.In order to meet the heavy load demand of large engineering, the gear of reducer needs to keep the original involute gear transmission stable and small vibration, and at the same time, further improve its bearing capacity and reduce the impact in complex working conditions.It is necessary to optimize the design of gear teeth on the basis of understanding the performance of heavy load gear transmission.At present, many scholars tend to study the transient impact or steady contact of gear, which is not comprehensive to understand the dynamic contact performance of the whole tooth surface.In this paper, the gear of the wheel side reducer is taken as the research object, in order to improve the bearing capacity of the gear and the smoothness of the gear drive, and on the basis of the dynamic analysis carried out by the research group,The contact analysis technology of heavy-duty gear pair and the thermo-solid coupling analysis technology based on contact are further studied. The tooth profile and tooth profile of the sun wheel are modified, and the feasibility of the modification method is verified.Therefore, the main work of this paper is summarized as follows:1. Mathematical and physical models of cylindrical gear contact are established.Based on the mathematical theory of gear space meshing, the gear contact model in rectangular coordinate system is established, and the basic theory of cylindrical contact in classical contact mechanics is extended to gear contact analysis.2. With the support of finite element analysis software ABAQUS, the contact analysis technology of heavy-duty gear pair and the thermal-solid coupling analysis technology based on contact are studied.It includes: discrete gear solid model: then, the discrete solid model is used to judge the contact state in accordance with the finite element method; finally, the contact mechanics method is applied to solve the contact state equilibrium equation, at the same time, the contact mechanics method is used to solve the contact state equilibrium equation.The contact stress and displacement are solved.And the thermal-solid coupling analysis based on contact, in addition to the above calculation, it is necessary to continue to solve the temperature field.In addition, on the premise of keeping the boundary and load unchanged, the accuracy of the finite element calculation is verified by using the method of multiple calculations of the encrypted mesh.3. The deformation of the finite element method and the stress curve of the contact line of the whole tooth surface are extracted to understand the stress distribution of the whole tooth surface during the whole contact process and to determine the main area of the modification.Taking the maximum deformation of single and double teeth alternately meshing as the main parameter, the maximum modification quantity is determined.4. The existing modification schemes are summarized, and the tooth profile and tooth profile of the solar wheel are modified by the finite element method.Finally, a set of modification parameters for heavy load condition is given, and the solid model of the modified sun wheel is established.In this paper, the contact analysis of the whole tooth surface and the thermal-solid coupling analysis based on contact are carried out by using the finite element method. According to the AGMA standard, five contact lines are determined to reflect the contact stress of the whole tooth surface.Based on the performance analysis, the modification of heavy-duty gear is guided, and a set of modification parameters for the model are given.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH132.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1737156