發(fā)布時間：2021-02-07 16:52

　　現(xiàn)在的齒輪傳動作為工程中最為常見的傳動形式,無論是在國內(nèi)還是在國外,現(xiàn)在人們都對齒輪強度方面的設(shè)計和強度校核作為研究的重中之重。在有限元還沒有誕生的時候,人們在齒輪強度方面的設(shè)計和強度校核的方法上相對而言還是比較粗略的,并且在工作量上不僅很繁瑣而且最主要的是不能滿足現(xiàn)在狀況的發(fā)展要求。本文就結(jié)合三維軟件PRO/E跟有限元分析軟件ANSYS相互結(jié)合來確定斜齒輪的應(yīng)力問題作了詳細的研究,從而使我們在為以后的漸開線斜齒輪的優(yōu)化設(shè)計、校核和計算提供了方法指導(dǎo)。本文主要是利用有限元軟件ANSYS來分析斜齒輪的強度問題,由于在有限元軟件ANSYS中建模是相當(dāng)復(fù)雜的一個過程,所以采用了三維造型軟件Pro/E來對斜齒輪的精確建模,為了避免重復(fù)建模的復(fù)雜性,本文就在三維造型軟件Pro/E中對斜齒輪的建模進行了參數(shù)化設(shè)計過程,也就是我們可以更改斜齒輪的一些參數(shù)后,點擊一下重新生成按鈕,系統(tǒng)就會自動生成新的齒輪,從而當(dāng)我們在對斜齒輪進行有限元分析時,就不用重復(fù)性的來對斜齒輪進行建模,這樣也就大大提高了我們對斜齒輪設(shè)計時的精確度和效率。為了將模型從PRO/E中精確的導(dǎo)入到ANSYS中,本文利用了這兩種軟件之間... 

【文章來源】：天津科技大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 齒輪強度計算方法的發(fā)展
        1.2.1 齒輪剛度的理論計算方法
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容和意義
        1.3.1 本文研究的內(nèi)容
        1.3.2 本文研究的意義
2 有限元方法的基本原理
    2.1 引言
    2.2 有限元的基本概念
    2.3 有限單元法的對靜力學(xué)問題的分析
        2.3.1 單元剛度矩陣的建立
        2.3.2 解有限元方程計算應(yīng)力
    2.4 本章小結(jié)
3 斜齒輪的數(shù)學(xué)模型及三維參數(shù)化造型
    3.1 引言
    3.2 Pro/e概述
    3.3 漸開線齒廓的數(shù)學(xué)建模及繪制
        3.3.1 漸開線方程及螺旋線方程
        3.3.2 斜齒輪的設(shè)計分析
        3.3.3 設(shè)置斜齒輪的參數(shù)
        3.3.4 創(chuàng)建斜齒輪參照圓關(guān)系式
        3.3.5 創(chuàng)建漸開線齒廓曲線
        3.3.6 創(chuàng)建第一個齒廓特征
        3.3.7 草繪掃描軌跡
        3.3.8 創(chuàng)建投影曲線
        3.3.9 創(chuàng)建齒槽
        3.3.10 創(chuàng)建修飾特征
        3.3.11 斜齒輪的參數(shù)化程序設(shè)計
    3.4 設(shè)計實例
    3.5 本章小結(jié)
4 漸開線斜齒輪的靜力學(xué)分析
    4.1 漸開線圓柱齒輪齒根彎曲應(yīng)力計算概述
    4.2 靜力學(xué)分析流程
    4.3 有限元模型的建立
        4.3.1 模型的簡化
        4.3.2 建立齒輪模型
    4.4 網(wǎng)格劃分
    4.5 單元類型的選擇和網(wǎng)格劃分
        4.5.1 單齒嚙合區(qū)端面高點的確定
        4.5.2 罪惡加載線的確定
        4.5.3 確定載荷的大小和方向
    4.6 有限元分析計算
        4.6.1 齒輪有限元計算結(jié)果
    4.7 齒輪有限元計算結(jié)果分析
    4.8 小結(jié)
5 漸開線斜齒輪的非線性接觸分析
    5.1 引言
    5.2 赫茲接觸理論
    5.3 齒輪接觸分析步驟
    5.4 建立接觸分析模型
    5.5 單元類型的選擇及網(wǎng)格劃分
    5.6 利用接觸向?qū)山佑|
        5.6.1 識別接觸對
        5.6.2 定義目標(biāo)面和接觸面
    5.7 加載并求解
    5.8 后處理觀察及分析結(jié)果
        5.8.1 應(yīng)力及位移圖
        5.8.2 與傳統(tǒng)方法的比較
    5.9 小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 本文研究的重點及結(jié)論
    6.2 進一步的工作展望
7 參考文獻
8 攻讀碩士期間論文發(fā)表情況
9 致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]設(shè)置地基混凝土防滲墻均質(zhì)土壩的應(yīng)力變形有限元分析[J]. 楊宇平.  電網(wǎng)與清潔能源. 2008(08)
[2]精確模型下斜齒輪接觸應(yīng)力的有限元分析[J]. 閻樹田,梁繼斌,沙成梅,喬偉峰.  蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2006(03)
[3]基于Pro/E的機械零件特征模型庫參數(shù)化設(shè)計[J]. 韓國才,張鋰.  制造業(yè)自動化. 2006(04)
[4]基于Pro/E的斜齒圓柱齒輪三維實體造型[J]. 朱思洪.  機械設(shè)計與制造. 2005(03)
[5]用有限元法進行結(jié)構(gòu)強度計算時極限應(yīng)力的確定[J]. 吳立言,劉更,賀朝霞.  機械科學(xué)與技術(shù). 2004(11)
[6]斜齒輪精確建模及有限元模態(tài)分析[J]. 謝海東,周照耀,夏偉.  現(xiàn)代制造工程. 2004(11)
[7]圓柱齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計[J]. 胡治民,謝志勇.  機電工程技術(shù). 2004(07)
[8]機械設(shè)計中有限元分析的幾個關(guān)鍵問題[J]. 韓志仁,陶華,黃贇.  機械設(shè)計與制造. 2004(02)
[9]基于AutoCAD用仿形法實現(xiàn)斜齒輪加工仿真[J]. 任繼文,張會明.  華東交通大學(xué)學(xué)報. 2004(01)
[10]基于精確模型的斜齒輪接觸應(yīng)力有限元分析[J]. 楊汾愛,張志強,龍小樂,鮑務(wù)均.  機械科學(xué)與技術(shù). 2003(02)

碩士論文
[1]基于Pro/E精確建模的漸開線直齒輪應(yīng)力有限元分析[D]. 周嶺.蘭州交通大學(xué) 2009
[2]齒輪剛度計算及其有限元分析[D]. 王龍寶.江蘇大學(xué) 2007
[3]5000T輥式磨關(guān)鍵部件有限元分析[D]. 楊洪剛.河北工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3022527