凹凸嚙合齒輪接觸強(qiáng)度計(jì)算的分形方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-04-13 20:44
【摘要】: 目前齒輪表面接觸的研究普遍建立在Hertz接觸理論上,而以微線段齒輪和雙圓弧齒輪為代表的凹凸嚙合齒輪接觸計(jì)算則是利用有限元和電測法導(dǎo)出的經(jīng)驗(yàn)工程公式,由于公式中有很多不確定參數(shù)的存在,從而導(dǎo)致了計(jì)算結(jié)果不穩(wěn)定。 分形理論的研究對(duì)象是非線性系統(tǒng)中及不規(guī)則的幾何形體。它自80年代被提出以來在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,作為一種新的研究方法,在非線性研究領(lǐng)域有著自身的優(yōu)勢。 針對(duì)上述問題,本文首次提出了凹凸嚙合齒輪傳動(dòng)接觸強(qiáng)度計(jì)算的分形方法。在簡要介紹了求解接觸問題的一般過程及分形理論的基本概念之后,以雙圓弧齒輪為例,建立了其接觸強(qiáng)度計(jì)算的分形模型,并進(jìn)行了求解;用Pro/E三維軟件建立了參數(shù)化齒輪模型并用有限元軟件ANSYS Workbench進(jìn)行了有限元分析;最后將用有限元方法、傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)公式、分形方法計(jì)算同一對(duì)嚙合齒輪的接觸應(yīng)力同實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較分析。 本文的研究結(jié)果表明,利用分形理論計(jì)算凹凸嚙合齒輪傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度的方法是可行的,而且與傳統(tǒng)計(jì)算方法相比,能夠大大減少各種經(jīng)驗(yàn)系數(shù)確定的隨意性;與有限元方法相比,能夠大大降低計(jì)算的復(fù)雜程度。
【圖文】:
圖 1.1 凸凹接觸體的應(yīng)力狀態(tài)為兩個(gè)內(nèi)接觸的圓柱體,若 12ρ ≈ρ,則根據(jù) H)11()11(22212112maxEEbFHμμπρρσ + = 觸體間的正壓力;始接觸線長度;零件 1 和零件 2 的初始接觸線處的曲率半徑;零件 1 和零件 2 材料的泊松比;零件 1 和零件 2 材料的彈性模量。rtz 公式計(jì)算出的接觸應(yīng)力為零,,即無論接觸體這顯然與實(shí)際情況不符。因此,用 Hertz 公式度問題是不合適的。上述出現(xiàn)問題的原因主要
第二章 解決接觸問題的一般過程及分形基本理接觸強(qiáng)度計(jì)算的關(guān)鍵是求出接觸體在外力作用下的真實(shí)接觸分形方法計(jì)算接觸強(qiáng)度的核心思想就是應(yīng)用 M-B 接觸模型實(shí)接觸面積問題。真實(shí)粗糙表面接觸問題一般過程和方法工程表面并不是完全光滑的,當(dāng)兩物體相互接觸時(shí),真實(shí)表微凸體的間接觸。合理描述真實(shí)接觸應(yīng)力的計(jì)算取決于對(duì)接觸分析是在計(jì)入材料特性和表面粗糙度后確定真實(shí)表面壓力計(jì)算過程。本節(jié)就對(duì)現(xiàn)有接觸模型和求解接觸問題的分析方要論述構(gòu)成粗糙表面接觸模擬計(jì)算 3 個(gè)重要方面的工作。觸問題的基本方程實(shí)粗糙表面間的接觸如圖 2.1 所示:
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2009
【分類號(hào)】:TH132.41
本文編號(hào):2626415
【圖文】:
圖 1.1 凸凹接觸體的應(yīng)力狀態(tài)為兩個(gè)內(nèi)接觸的圓柱體,若 12ρ ≈ρ,則根據(jù) H)11()11(22212112maxEEbFHμμπρρσ + = 觸體間的正壓力;始接觸線長度;零件 1 和零件 2 的初始接觸線處的曲率半徑;零件 1 和零件 2 材料的泊松比;零件 1 和零件 2 材料的彈性模量。rtz 公式計(jì)算出的接觸應(yīng)力為零,,即無論接觸體這顯然與實(shí)際情況不符。因此,用 Hertz 公式度問題是不合適的。上述出現(xiàn)問題的原因主要
第二章 解決接觸問題的一般過程及分形基本理接觸強(qiáng)度計(jì)算的關(guān)鍵是求出接觸體在外力作用下的真實(shí)接觸分形方法計(jì)算接觸強(qiáng)度的核心思想就是應(yīng)用 M-B 接觸模型實(shí)接觸面積問題。真實(shí)粗糙表面接觸問題一般過程和方法工程表面并不是完全光滑的,當(dāng)兩物體相互接觸時(shí),真實(shí)表微凸體的間接觸。合理描述真實(shí)接觸應(yīng)力的計(jì)算取決于對(duì)接觸分析是在計(jì)入材料特性和表面粗糙度后確定真實(shí)表面壓力計(jì)算過程。本節(jié)就對(duì)現(xiàn)有接觸模型和求解接觸問題的分析方要論述構(gòu)成粗糙表面接觸模擬計(jì)算 3 個(gè)重要方面的工作。觸問題的基本方程實(shí)粗糙表面間的接觸如圖 2.1 所示:
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2009
【分類號(hào)】:TH132.41
【引證文獻(xiàn)】
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1 李華亮;吳衛(wèi)東;郭昌利;;采煤機(jī)截割部傳動(dòng)齒輪接觸分析[J];機(jī)械工程師;2011年12期
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1 張偉;雙圓弧修正擺線齒輪行星輪系嚙合性能的研究[D];昆明理工大學(xué);2011年
本文編號(hào):2626415
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