本文關(guān)鍵詞：弧齒錐齒輪傳動的嚙合仿真分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：弧齒錐齒輪以其強(qiáng)度高、傳動平穩(wěn)、效率高、承載能力強(qiáng)、噪聲低等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于高級轎車、動車、航空航天、石油、化工等諸多領(lǐng)域，其嚙合性能直接影響著齒輪副的壽命和工作質(zhì)量。課題運(yùn)用Visual C++、Pro/E和ANSYS等工具，對其精確快速三維建模方法及其動態(tài)嚙合過程進(jìn)行了分析，主要研究內(nèi)容如下： 要進(jìn)行嚙合仿真分析，建立精確的三維模型是前提。課題分析了弧齒錐齒輪的加工和嚙合原理，推導(dǎo)出產(chǎn)形輪的圓弧齒線和球面漸開線方程，建立了包含齒根圓角的弧齒錐齒輪的精確三維參數(shù)化模型；基于Pro/Toolkit進(jìn)行二次開發(fā)，使設(shè)計者只需人機(jī)交互輸入弧齒錐齒輪的基本參數(shù)即可快速完成其三維建模。 基于ANSYS的面—面接觸算法建立了靜態(tài)柔性計算模型，通過掃掠網(wǎng)格劃分，施加邊界條件，加載求解，得到了弧齒錐齒輪的靜態(tài)分析云圖，并將分析結(jié)果與理論計算值進(jìn)行比較，誤差為2.21%。 鑒于弧齒錐齒輪常用于高速、重載等工況下，在內(nèi)外部激勵作用下有可能發(fā)生機(jī)械振動，，利用有限元軟件對完整的齒輪副模型進(jìn)行了模態(tài)分析，獲得其振動形態(tài)，得到了齒輪的各階固有頻率及主振型，并進(jìn)行了詳細(xì)分析。 利用ANSYS/LS-DYNA對弧齒錐齒輪進(jìn)行動態(tài)嚙合分析，得到了齒輪副從開始嚙合到退出嚙合的整個過程中的齒面應(yīng)力、應(yīng)變的分布變化情況及同一輪齒不同部位的有效應(yīng)力隨時間的變化曲線，并對計算結(jié)果進(jìn)行了理論分析。 課題的研究為弧齒錐齒輪的設(shè)計、加工與工程應(yīng)用提供了有力的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：弧齒錐齒輪 Pro/E ANSYS 接觸分析 模態(tài)分析
【學(xué)位授予單位】：河北聯(lián)合大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景10
• 1.2 參數(shù)化特征建模理論10-12
• 1.3 弧齒錐齒輪嚙合分析的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 弧齒錐齒輪強(qiáng)度分析研究概述12-14
• 1.3.2 弧齒錐齒輪動力學(xué)研究14-15
• 1.4 本論文的研究內(nèi)容及研究方法15-16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 第2章 弧齒錐齒輪的參數(shù)化建模17-36
• 2.1 弧齒錐齒輪初始資料17-18
• 2.2 球面漸開線形成原理及特性18-21
• 2.2.1 球面漸開線形成原理18-19
• 2.2.2 球面漸開線方程的推導(dǎo)19-20
• 2.2.3 弧齒錐齒輪的切齒理論20-21
• 2.2.4 刀盤直徑的計算21
• 2.3 弧齒錐齒輪參數(shù)化建模過程21-27
• 2.3.1 輸入基本參數(shù)和關(guān)系式22-24
• 2.3.2 創(chuàng)建基本曲線及漸開線24-25
• 2.3.3 生成齒輪單個輪齒25-26
• 2.3.4 生成完整模型26-27
• 2.4 Pro/Toolkit 二次開發(fā)27-34
• 2.4.1 系統(tǒng)的功能及總體結(jié)構(gòu)27-28
• 2.4.2 Pro/Toolkit 主程序結(jié)構(gòu)28-29
• 2.4.3 菜單欄菜單設(shè)計29-30
• 2.4.4 UI 對話框資源文件的創(chuàng)建30-32
• 2.4.5 參數(shù)的獲取、傳遞和新模型再生32-33
• 2.4.6 注冊文件的編寫33-34
• 2.5 弧齒錐齒輪的虛擬裝配34
• 2.6 本章小結(jié)34-36
• 第3章 弧齒錐齒輪的靜態(tài)接觸分析36-47
• 3.1 弧齒錐齒輪接觸分析的有限元方法36-37
• 3.1.1 接觸的類型36
• 3.1.2 接觸問題的求解方法36-37
• 3.1.3 ANSYS 的接觸方式37
• 3.2 弧齒錐齒輪的靜態(tài)接觸分析37-43
• 3.2.1 靜態(tài)接觸分析的前處理過程38-41
• 3.2.2 施加邊界條件41-42
• 3.2.3 靜態(tài)接觸求解42-43
• 3.3 結(jié)果分析43-46
• 3.3.1 理論值計算43-44
• 3.3.2 ANSYS 計算結(jié)果44-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第4章 弧齒錐齒輪的模態(tài)分析47-53
• 4.1 模態(tài)分析的必要性47
• 4.2 模態(tài)分析的理論基礎(chǔ)47-48
• 4.3 模態(tài)分析方法48
• 4.4 模態(tài)分析的步驟48-49
• 4.5 查看結(jié)果及后處理49-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 第5章 弧齒錐齒輪的動態(tài)嚙合分析53-64
• 5.1 基于 LS-DYNA 的動態(tài)嚙合有限元分析方法53-55
• 5.1.1 LS-DYNA 動力分析功能綜述53
• 5.1.2 接觸問題處理方法53-54
• 5.1.3 LS-DYNA 的接觸類型54-55
• 5.2 弧齒錐齒輪動態(tài)嚙合分析55-61
• 5.2.1 動態(tài)嚙合分析前處理過程55-59
• 5.2.2 定義邊界條件和施加載荷59-60
• 5.2.3 動態(tài)分析求解設(shè)置60-61
• 5.3 動態(tài)嚙合結(jié)果分析61-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論與展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68-69
• 導(dǎo)師簡介69-70
• 作者簡介70-71
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 湯兆平;孫劍萍;;格利森弧齒錐齒輪的精確參數(shù)化設(shè)計與運(yùn)動仿真分析[J];機(jī)械設(shè)計與制造;2011年04期

2 高曉娟;張福生;程良飛;;螺旋錐齒輪的三維參數(shù)化建模[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2012年05期

3 劉永參;吳鳳林;蘭明;任潔;;基于ANSYS/LS-DYNA的齒輪動力學(xué)接觸仿真分析[J];機(jī)械工程與自動化;2011年05期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 樊茜婷;重型汽車變速器斜齒輪建模及接觸應(yīng)力分析[D];重慶大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：弧齒錐齒輪傳動的嚙合仿真分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：315900