發(fā)布時(shí)間：2021-02-22 07:10

　　雙漸開線齒輪是一種綜合傳統(tǒng)單漸開線齒輪和雙圓弧齒輪各自優(yōu)點(diǎn)的新型齒輪,除具有與單漸開線齒輪和雙圓弧齒輪傳動(dòng)的共同的性能外,其嚙合特性、齒廓參數(shù)還具有自身的特點(diǎn),這些特點(diǎn)與齒輪的傳動(dòng)性能和承載能力密切相關(guān),研究其嚙合特性、齒廓參數(shù)、齒面接觸強(qiáng)度、齒根彎曲強(qiáng)度是該齒輪的推廣和應(yīng)用是必不可少的環(huán)節(jié)。論文利用齒輪嚙合原理和有限元法,對(duì)雙漸開線齒輪的齒廓成形原理、嚙合特性以及接觸應(yīng)力,齒根彎曲應(yīng)力進(jìn)行詳細(xì)的研究。①建立雙漸開線齒輪的基準(zhǔn)齒條齒形和齒面數(shù)學(xué)模型,結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),在MATLAB中進(jìn)行雙漸開線齒輪嚙合過程的計(jì)算機(jī)模擬,計(jì)算每一個(gè)瞬時(shí),雙漸開線齒輪單齒嚙合時(shí)的端面嚙合狀況和齒面接觸狀況以及接觸線長度。②理論推導(dǎo)雙漸開線齒輪齒面的基本量,平均曲率,高斯曲率,第一主方向,第二主方向,法曲率及短程撓率,兩共軛齒面間的誘導(dǎo)主曲率和誘導(dǎo)主方向,沿相對(duì)速度方向的誘導(dǎo)法曲率,潤滑角,并計(jì)算其數(shù)值。③利用ANSYS中APDL參數(shù)化建模語言,編程自動(dòng)建立任意角度單齒嚙合接觸有限元模型以及雙齒嚙合接觸有限元模型,調(diào)用ANSYS的求解器,計(jì)算雙漸開線齒輪在各個(gè)瞬時(shí)下的應(yīng)力分布,并與同參數(shù)下的傳統(tǒng)單漸開線齒... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 新型齒形齒輪的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
    1.3 雙漸開線齒輪的研究現(xiàn)狀
    1.4 齒輪承載能力分析的研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究內(nèi)容和方法
2 雙漸開線齒輪齒面數(shù)學(xué)模型
    2.1 引言
    2.2 雙漸開線齒輪齒廓理論
        2.2.1 齒面形成原理
        2.2.2 嚙合方程
        2.2.3 齒輪的數(shù)學(xué)模型
    2.3 坐標(biāo)系
        2.3.1 標(biāo)架建立
        2.3.2 底矢變換
        2.3.3 坐標(biāo)變換
    2.4 齒輪1 齒面數(shù)學(xué)模型
        2.4.1 齒條刀具齒面方程
        2.4.2 嚙合方程
        2.4.3 齒輪1 齒面數(shù)學(xué)模型
    2.5 齒輪2 齒面數(shù)學(xué)模型
        2.5.1 齒條刀具齒面方程
        2.5.2 嚙合方程
        2.5.3 齒輪2 齒面數(shù)學(xué)模型
    2.6 本章小結(jié)
3 雙漸開線齒輪嚙合特性分析
    3.1 引言
    3.2 嚙合模擬分析
        3.2.1 端面齒廓方程
        3.2.2 瞬時(shí)接觸線
        3.2.3 嚙合模擬
    3.3 齒面幾何特性的計(jì)算
        3.3.1 齒面基本形式
        3.3.2 平均曲率和高斯曲率
        3.3.3 主方向及主曲率
    3.4 一界函數(shù)
    3.5 二界函數(shù)
    3.6 誘導(dǎo)法曲率及誘導(dǎo)短程撓率
    3.7 誘導(dǎo)主方向和誘導(dǎo)主曲率
    3.8 潤滑角
    3.9 本章小結(jié)
4 雙漸開線齒輪有限元靜力分析
    4.1 引言
    4.2 有限元計(jì)算理論
        4.2.1 ANSYS 軟件簡介
        4.2.2 ANSYS 接觸算法
    4.3 齒輪網(wǎng)格模型設(shè)計(jì)
    4.4 單齒嚙合有限元模型
        4.4.1 邊界條件
        4.4.2 載荷條件
        4.4.3 單齒有限元接觸對(duì)
    4.5 有限元分析結(jié)果
        4.5.1 齒根路徑
1=-3° 時(shí)應(yīng)力分布">        4.5.2 Φ₁=-3° 時(shí)應(yīng)力分布
1=-5° 時(shí)應(yīng)力分布">        4.5.3 Φ₁=-5° 時(shí)應(yīng)力分布
1=-7° 時(shí)應(yīng)力分布">        4.5.4 Φ₁=-7° 時(shí)應(yīng)力分布
1=-9° 時(shí)應(yīng)力分布">        4.5.5 Φ₁=-9° 時(shí)應(yīng)力分布
1=-11° 時(shí)應(yīng)力分布">        4.5.6 Φ₁=-11° 時(shí)應(yīng)力分布
1=-13° 時(shí)應(yīng)力分布">        4.5.7 Φ₁=-13° 時(shí)應(yīng)力分布
1=-15° 時(shí)應(yīng)力分布">        4.5.8 Φ₁=-15° 時(shí)應(yīng)力分布
1=-17° 時(shí)應(yīng)力分布">        4.5.9 Φ₁=-17° 時(shí)應(yīng)力分布
1=-19° 時(shí)應(yīng)力分布">        4.5.10 Φ₁=-19° 時(shí)應(yīng)力分布
1=-21° 時(shí)應(yīng)力分布">        4.5.11 Φ₁=-21° 時(shí)應(yīng)力分布
        4.5.12 最大接觸應(yīng)力
        4.5.13 齒根彎曲應(yīng)力
    4.6 雙齒嚙合有限元分析
        4.6.1 雙齒嚙合有限元模型
        4.6.2 接觸對(duì)
        4.6.3 齒根路徑
        4.6.4 雙齒有限元分析結(jié)果
    4.7 本章小結(jié)
5 雙漸開線齒輪動(dòng)力學(xué)接觸分析
    5.1 引言
    5.2 ANSYS/LS-DYNA 概況
    5.3 接觸碰撞算法概述
    5.4 接觸碰撞的數(shù)值計(jì)算方法
        5.4.1 接觸界面與非嵌入條件
        5.4.2 接觸面力條件
        5.4.3 對(duì)稱罰函數(shù)法的有限元實(shí)現(xiàn)
    5.5 動(dòng)力學(xué)接觸分析有限元模型
        5.5.1 單元選擇
        5.5.2 實(shí)常數(shù)設(shè)置
        5.5.3 網(wǎng)格劃分
        5.5.4 定義PART
        5.5.5 定義接觸
        5.5.6 施加負(fù)載
    5.6 分析求解
        5.6.1 控制參數(shù)的設(shè)置
        5.6.2 分析求解
    5.7 動(dòng)力接觸仿真結(jié)果
    5.8 本章小結(jié)
6 雙漸開線齒輪滾刀精確設(shè)計(jì)
    6.1 引言
    6.2 滾刀刃形的精確計(jì)算
        6.2.1 基本原理
        6.2.2 齒形法線定理
        6.2.3 滾刀刃形
    6.3 滾刀設(shè)計(jì)
        6.3.1 被加工齒輪基本參數(shù)
        6.3.2 齒輪滾刀
    6.4 本章小結(jié)
7 雙漸開線齒輪性能試驗(yàn)
    7.1 引言
    7.2 試驗(yàn)設(shè)備
        7.2.1 試驗(yàn)設(shè)備
        7.2.2 試驗(yàn)原理
    7.3 齒輪試件的準(zhǔn)備、試驗(yàn)方案及步驟
        7.3.1 齒輪試件的準(zhǔn)備及其跑合
        7.3.2 試驗(yàn)方案、步驟及方法
    7.4 試驗(yàn)結(jié)果
    7.5 本章小結(jié)
8 結(jié)論與展望
    8.1 本文主要成果及結(jié)論
    8.2 本課題工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]齒輪建模與接觸應(yīng)力分析[J]. 王哲,胡迎鋒.  湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(03)
[3]基于Ideas的漸開線-雙漸開線齒輪強(qiáng)度對(duì)比分析[J]. 張光輝,陶凌峰,劉文.  重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(11)
[4]基于ANSYS/LS-DYNA的準(zhǔn)雙曲面齒輪動(dòng)力學(xué)接觸仿真分析[J]. 謝剛,王小林.  機(jī)械. 2005(03)
[5]漸開線齒輪點(diǎn)蝕位置的確定及其計(jì)算綜合曲率半徑的誤差修正[J]. 孟兆明,許基清,汪惠琴.  青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(04)
[6]齒輪輪齒齒廓的研究進(jìn)展[J]. 樊智敏.  青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(S1)
[7]斜齒輪三維有限元網(wǎng)格和接觸單元的自動(dòng)生成[J]. 丁能根.  合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(05)
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[10]雙漸開線齒輪齒廓參數(shù)優(yōu)化及滾刀設(shè)計(jì)[J]. 樊智敏,張光輝.  機(jī)械設(shè)計(jì). 2002(12)



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