【摘要】： 風(fēng)力發(fā)電作為環(huán)保、經(jīng)濟型能源具有廣泛應(yīng)用前景。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)向大功率、高性能方向不斷發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備設(shè)計與制造技術(shù)研究具有重要意義。本文以大重減速機廠引進的兆瓦級風(fēng)力發(fā)電增速器齒輪傳動系統(tǒng)為研究對象，基于漸開線齒輪嚙合原理、輪齒接觸分析及振動沖擊理論，應(yīng)用有限元計算方法，通過對風(fēng)力發(fā)電增速器齒輪傳動進行了接觸仿真研究，實現(xiàn)漸開線齒輪齒廓修形設(shè)計。 首先，依據(jù)齒輪傳動彈性嚙合理論，在研究漸開線齒輪嚙合傳動特性及齒廓修形原理的基礎(chǔ)上，提出了一種基于輪齒接觸仿真實現(xiàn)漸開線齒輪齒廓修形設(shè)計的方法。 其次，在ANSYS中通過APDL編程建立斜齒輪三維參數(shù)化有限元模型，參數(shù)化建�？梢苑奖愕膶X輪模型進行控制和分割，達到六面體網(wǎng)格劃分的目的，并實現(xiàn)網(wǎng)格密度的參數(shù)化控制。 然后，依據(jù)斜齒輪傳動原理，建立齒輪接觸分析有限元模型。本文以ANSYS有限元軟件為基礎(chǔ)，使用VB語言開發(fā)一套完整的齒輪接觸有限元分析處理軟件。應(yīng)用該軟件可以生成嚙合過程中不同位置輪齒接觸有限元模型，同時可以對模型進行齒廓修形操作。并利用分級剖分法(HR)，通過APDL編程實現(xiàn)接觸區(qū)域六面體網(wǎng)格的細(xì)化。 最后，依據(jù)齒輪共軛嚙合原理，分析理想彈性齒輪在載荷作用下輪齒變形規(guī)律，結(jié)合接觸仿真結(jié)果，確定最佳齒廓修形量。并對直線修形和拋物線修形的修形效果進行分析比較，結(jié)果表明，拋物線修形有效的改善了輪齒接觸區(qū)域的載荷分布，消除了應(yīng)力集中現(xiàn)象，降低了由基節(jié)誤差引起的輪齒干涉和沖擊，證明本文采用的齒輪齒廓修形方案是可行的。 本文通過APDL語言實現(xiàn)齒輪造型-接觸模擬-齒廓修形一體化過程，對進一步研究漸開線齒輪傳動的動力性能和齒向修形都具有參考價值和指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH132.413
【圖文】：

基于接觸有限元分析的漸開線齒輪齒廓修形的研究為了減小網(wǎng)格的規(guī)模，在不影響計算精度的情況下，根據(jù)齒輪嚙合重合度計算結(jié)果，齒輪保留5個輪齒，而且輪齒分割為接觸一側(cè)和非接觸一側(cè)。齒輪端面模型如圖3.5所不。圖3.5斜齒輪端面模型 Fig.3.5Transversemodelofheliealgear(2)劃分斜齒輪端面網(wǎng)格ANSYS軟件提供的MESH200單元是專門用于劃分網(wǎng)格的輔助單元，它僅是用來劃分網(wǎng)格的單元，而對計算結(jié)果毫無影響。MESHZoo單元可以與任意其他單元一起使用。它不具有自由度、材料屬性和實常數(shù)，一旦不需要該單元時，可以刪除或保留在模型中，不影響計算結(jié)果。MESH20O常常用于拖拉和掃掠網(wǎng)格劃分中。本文采用拖拉生成斜齒輪有限元模型，所以選用MESHZoo用于斜齒輪端面網(wǎng)格劃分。斜齒輪端面網(wǎng)格采用四邊形單元劃分(其中可能包含少數(shù)退化單元)，以便拖拉生成六面體單元。網(wǎng)格劃分后斜齒輪端面有限

基于接觸有限元分析的漸開線齒輪齒座燮型堅根據(jù)螺旋線方向和各個軸段長度，用拖拉(Extrude)命令生成斜齒輪和各個軸段體單元，生成的小齒輪有限元模型如圖3.8、3.9所示Fig.3.8圖 3.8FEA小齒輪有限元模型 modelofthesmallheliealgear圖 3.9小齒輪有限元模型局部放人Fig.3.9 Partialenlargeddetailofthesmallgear’s FEAmodelFig.3圖310大齒輪有限元模型 10FEAmodelofthebighelical圖 3.11Fig.3.11人齒輪有限元模型局部放大 Partialenlargeddetailofthebiggear‘s FEAmodel一rj.一a月J一e門.一口﨑(4)齒輪副有限元模型的生成山相同的方法可以生成大齒輪的有限元模型如圖3.10、3.11又可以生成齒輪副傳動有限元模型，該模型沒有實現(xiàn)輪齒嚙合，所示。根據(jù)己知中心距只是把大小齒輪放置在

Fig.3.8圖3.8FEA小齒輪有限元模型modelofthesmallheliealgear圖3.9小齒輪有限元模型局部放人Fig.3.9Partialenlargeddetailofthesmallgear’sFEAmodelFig.3圖310大齒輪有限元模型10FEAmodelofthebighelical圖3.11Fig.3.11人齒輪有限元模型局部放大Partialenlargeddetailofthebiggear‘sFEAmodel一rj.一a月J一e門.一口﨑

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5 常山;徐振忠;聞雪友;陳諶聞;;提高高速重載斜齒輪傳動綜合性能的有效方法——多目標(biāo)輪齒優(yōu)化修形[A];材料科學(xué)與工程技術(shù)——中國科協(xié)第三屆青年學(xué)術(shù)年會論文集[C];1998年

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4 趙

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