本文選題：齒輪傳動(dòng) + 齒根應(yīng)力��； 參考：《湖南大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：齒輪彎曲強(qiáng)度分析是齒輪高轉(zhuǎn)速、高強(qiáng)度、長(zhǎng)壽命、低噪聲和高可靠性等研究的基礎(chǔ)。因此,齒輪靜動(dòng)態(tài)嚙合特性的研究對(duì)提高齒輪承載能力和動(dòng)力學(xué)性能具有一定的理論價(jià)值。本文主要研究的內(nèi)容如下： (1)輪齒幾何建模。根據(jù)齒輪嚙合原理和展成加工法推導(dǎo)出較精確齒形曲線。通過(guò)MATLAB進(jìn)行齒形離散,利用APDL將純文本形式的齒廓曲線數(shù)據(jù)導(dǎo)入ANSYS,實(shí)現(xiàn)齒輪參數(shù)化有限元建模。 (2)齒根應(yīng)力計(jì)算。根據(jù)Hertz接觸理論和齒輪嚙合原理,把齒面載荷等效為線均布荷載和Hertz面均布荷載進(jìn)行靜力等效分析和不同點(diǎn)嚙合的靜態(tài)接觸分析,得出齒根彎曲應(yīng)力的變化規(guī)律�；贏NSYS/LS-DYNA進(jìn)行動(dòng)態(tài)接觸分析,計(jì)算嚙合過(guò)程中齒輪動(dòng)態(tài)接觸力、動(dòng)態(tài)接觸應(yīng)力和齒根彎曲應(yīng)力,結(jié)果表明,齒輪在嚙入瞬間會(huì)有強(qiáng)烈的沖擊,接觸力和齒根彎曲應(yīng)力急劇波動(dòng),齒輪動(dòng)態(tài)接觸力與轉(zhuǎn)速成正比。 (3)齒根動(dòng)應(yīng)力測(cè)試�；邶X輪綜合性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)和LabVIEW集成系統(tǒng),運(yùn)用無(wú)線數(shù)據(jù)采集技術(shù)實(shí)時(shí)采集試驗(yàn)數(shù)據(jù),得到轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及齒根動(dòng)態(tài)應(yīng)變等重要數(shù)據(jù)。研究表明,試驗(yàn)所測(cè)得的結(jié)果與理論齒輪嚙合的齒根彎曲應(yīng)變的變化趨勢(shì)大致相似；在低載情況下,嚙入和嚙出沖擊起主導(dǎo)作用。 綜合仿真與試驗(yàn)結(jié)果表明,試驗(yàn)測(cè)得齒根彎曲應(yīng)力的數(shù)值與靜力等效分析、靜態(tài)接觸分析、經(jīng)典解析解大致相同；動(dòng)態(tài)接觸分析的齒根應(yīng)力的變化趨勢(shì)與試驗(yàn)結(jié)果也大致相同。上述研究表明,試驗(yàn)和仿真分析的方法和結(jié)果是準(zhǔn)確的,具有科學(xué)、實(shí)用的特點(diǎn),為齒輪彎曲強(qiáng)度進(jìn)一步的研究提供一些參考價(jià)值和一定的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:The analysis of gear bending strength is the basis of high speed, high strength, long life, low noise and high reliability. Therefore, the study of the static and dynamic meshing characteristics of gears has certain theoretical value for improving the bearing capacity and dynamic performance of gears. The main contents of this paper are as follows: 1) geometric modeling of gear teeth. According to gear meshing principle and generating method, a more accurate tooth profile curve is derived. The tooth profile is discretized by MATLAB, and the pure text data of tooth profile curve is introduced into ANSYS by APDL, and the parametric finite element modeling of gear is realized. 2) calculation of root stress. According to Hertz contact theory and gear meshing principle, the tooth surface load is equivalent to linear uniform load and Hertz plane uniform load. Static equivalent analysis and static contact analysis of different point meshing are carried out, and the variation law of tooth root bending stress is obtained. The dynamic contact force, dynamic contact stress and tooth root bending stress of gear during meshing are calculated based on dynamic contact analysis based on ANSYS/LS-DYNA. The results show that the gear will have a strong impact at the moment of tooth engagement, and the contact force and tooth root bending stress will fluctuate sharply. The dynamic contact force of the gear is proportional to the speed of the gear. Dynamic stress test of tooth root. Based on the gear comprehensive performance test bench and the LabVIEW integrated system, the wireless data acquisition technology is used to collect the test data in real time, and the important data such as rotational speed, torque and dynamic strain of tooth root are obtained. It is shown that the experimental results are approximately similar to that of the bending strain of the tooth root of the theoretical gear meshing, and that in the case of low load, the Erosion-in and the Erosion-out impact play a leading role. Comprehensive simulation and experimental results show that the numerical and static equivalent analysis, static contact analysis, classical analytical solution of tooth root bending stress measured by the experiment are approximately the same, and the change trend of tooth root stress in dynamic contact analysis is similar to the experimental results. The above research shows that the methods and results of test and simulation analysis are accurate, scientific and practical, and provide some reference value and certain guiding significance for further study of gear bending strength.
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH132.41

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本文編號(hào)：1910922