發(fā)布時(shí)間：2018-07-06 07:56

  本文選題：斜齒輪 + 有限元法　； 參考：《沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)》2011年碩士論文

【摘要】：齒輪在現(xiàn)代工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,特別是近年來(lái)在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中的應(yīng)用,對(duì)其性能要求更高,輪齒修形技術(shù)對(duì)提高齒輪傳動(dòng)性能具有重要意義。本文以兆瓦級(jí)風(fēng)電增速箱中的輸出端大小齒輪為研究對(duì)象,基于漸開線齒輪嚙合原理和振動(dòng)沖擊理論,從理論上分析了齒輪嚙合載荷,完成了齒向、齒廓的修形設(shè)計(jì),應(yīng)用有限元軟件對(duì)齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)接觸仿真,分析了嚙合載荷分配與分布情況,比較了修形前后的壓力分布和接觸應(yīng)力。 本文首先根據(jù)加工刀具齒廓方程推導(dǎo)了組成輪齒齒廓的各段曲線方程,以此為基礎(chǔ)應(yīng)用NX軟件建立了精確的大小斜齒輪三維模型,并完成了齒輪副的裝配,然后把分析模型導(dǎo)入到有限元軟件中,并進(jìn)行了網(wǎng)格劃分。 其次,結(jié)合斜齒輪嚙合變形協(xié)調(diào)條件和力平衡條件,建立了節(jié)點(diǎn)力和嚙合變形的線性方程,并從理論上分析了斜齒輪的齒向載荷分布和齒間載荷分配。應(yīng)用有限元軟件動(dòng)態(tài)模擬了齒輪嚙合過(guò)程,得出了齒面接觸應(yīng)力分布云圖,同時(shí)探討了對(duì)接觸分析有重要影響的剛度系數(shù)和摩擦系數(shù)的選取問(wèn)題。 然后,分析比較了三種齒向修形方法,提出了螺旋角修形的齒向修形方案,并通過(guò)對(duì)帶軸齒輪的動(dòng)態(tài)接觸分析,確定了螺旋角修形量。同時(shí)根據(jù)齒廓修形理論,確定了齒廓曲線的最大修形長(zhǎng)度、修形高度和修形曲線,完成了齒廓的修形設(shè)計(jì)。 最后,應(yīng)用有限元分析軟件,分析了修形前后小齒輪在一個(gè)嚙合周期內(nèi)所受最大壓力和最大接觸應(yīng)力。從分析結(jié)果得出,輪齒修形技術(shù)能有效改善齒面接觸壓力分布,減少應(yīng)力集中,提高輪齒接觸強(qiáng)度,降低輪齒間干涉和沖擊,從而證明本文提出的修形方案是可行的。
[Abstract]:Gear has been widely used in modern industry, especially in wind power generation equipment in recent years, its performance requirements are higher, gear profile modification technology is of great significance to improve gear transmission performance. Based on the meshing principle of involute gear and vibration shock theory, the meshing load of gear is analyzed theoretically in this paper, and the tooth orientation and tooth profile modification design are completed, taking the output size gear in the megawatt wind power growth box as the research object, and based on the meshing principle and vibration shock theory of involute gear, the gear meshing load is analyzed theoretically. The dynamic contact simulation of gear meshing motion is carried out by using finite element software. The distribution and distribution of meshing load are analyzed, and the pressure distribution and contact stress before and after modification are compared. In this paper, according to the tooth profile equation of machining tool, the curve equation of each segment of the tooth profile of the gear is derived. Based on this equation, an accurate three-dimensional model of the helical gear is established by using NX software, and the assembly of the gear pair is completed. Then, the analysis model is imported into the finite element software and meshed. Secondly, the linear equations of nodal force and meshing deformation are established, and the tooth load distribution and load distribution between teeth of helical gear are analyzed theoretically. The gear meshing process is simulated dynamically by using finite element software, and the contact stress distribution cloud diagram of tooth surface is obtained. The selection of stiffness coefficient and friction coefficient which have important influence on contact analysis are also discussed. Then, three kinds of tooth modification methods are analyzed and compared, and the tooth modification scheme of helical angle modification is put forward. Through the dynamic contact analysis of gear with shaft, the modification quantity of spiral angle is determined. At the same time, according to the theory of tooth profile modification, the maximum modification length, height and curve of tooth profile curve are determined, and the modification design of tooth profile is completed. Finally, the maximum pressure and contact stress of the pinion in a meshing period are analyzed by using the finite element analysis software. From the analysis results, it is concluded that the gear tooth modification technology can effectively improve the tooth surface contact pressure distribution, reduce the stress concentration, increase the contact strength of the gear teeth, and reduce the interference and impact between the gear teeth, thus proving the feasibility of the modification scheme proposed in this paper.
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH132.41

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本文編號(hào)：2102061