本文關(guān)鍵詞：直齒輪接觸分析與線外嚙出沖擊研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：齒輪是重要的基礎(chǔ)傳動(dòng)零件，其設(shè)計(jì)與制造水平影響到傳動(dòng)機(jī)械裝備的性能和可靠性。齒輪接觸強(qiáng)度計(jì)算與嚙合沖擊研究，對(duì)于增大輪齒承載能力、提高疲勞壽命、改善傳動(dòng)性能等具有顯著的意義。本文以直齒漸開(kāi)線圓柱齒輪為對(duì)象，進(jìn)行齒輪靜動(dòng)態(tài)接觸分析和線外嚙出沖擊研究。主要研究?jī)?nèi)容為： (1)基于虛擬加工方法的齒輪幾何建模。采用虛擬加工技術(shù)，以齒輪嚙合時(shí)共軛齒面包絡(luò)原理為基礎(chǔ)，通過(guò)CATIA布爾運(yùn)算，模擬齒輪展成加工，建立比較精確的直齒輪幾何模型。 (2)直齒輪的準(zhǔn)靜態(tài)接觸分析。在ABAQUS中建立有限元模型，根據(jù)齒輪嚙合的特點(diǎn)，施加位移載荷轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪使輪齒在不同點(diǎn)嚙合進(jìn)行靜態(tài)接觸分析。得出不同嚙合點(diǎn)的靜態(tài)接觸力、接觸應(yīng)力與彎曲應(yīng)力�；诤掌澖佑|理論，在MATLAB中編程計(jì)算嚙合周期內(nèi)的齒面接觸應(yīng)力，與數(shù)值解進(jìn)行比對(duì)驗(yàn)證有限元計(jì)算模型的正確性。 (3)直齒輪的動(dòng)態(tài)接觸分析。通過(guò)不同阻尼下的齒面接觸力計(jì)算結(jié)果與理論解對(duì)比，確定了動(dòng)態(tài)接觸分析模型的阻尼。對(duì)不同轉(zhuǎn)速下齒輪動(dòng)態(tài)接觸進(jìn)行仿真，得到嚙合過(guò)程中齒輪接觸力、接觸應(yīng)力和齒根彎曲應(yīng)力的變化規(guī)律，分析轉(zhuǎn)速對(duì)齒輪傳動(dòng)性能的影響。結(jié)果表明轉(zhuǎn)速越高，振動(dòng)頻率越快，接觸力越大，，嚙合沖擊越大。 (4)齒輪線外嚙出沖擊建模與分析。在充分考慮齒輪綜合加工誤差與彈性變形的情況下，較準(zhǔn)確地建立齒輪線外嚙出沖擊模型，計(jì)算線外嚙出過(guò)程中被動(dòng)齒輪最小轉(zhuǎn)速、嚙出沖擊速度及沖擊力�；跊_擊摩擦原理，計(jì)算出線外嚙出沖擊摩擦因數(shù)。線外嚙出沖擊實(shí)例計(jì)算與相關(guān)理論結(jié)果相符，表明了所建沖擊力和沖擊摩擦計(jì)算模型的正確性。
【關(guān)鍵詞】：齒輪傳動(dòng) 有限元法 接觸分析 線外嚙出沖擊 沖擊摩擦
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 課題研究背景及意義12
• 1.2 齒輪接觸強(qiáng)度分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 接觸問(wèn)題概述12-13
• 1.2.2 齒輪接觸強(qiáng)度研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 線外嚙合研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 第2章 基于虛擬加工的齒輪建模17-24
• 2.1 齒輪的虛擬加工方法17-19
• 2.1.1 漸開(kāi)線齒輪切削加工方法17-18
• 2.1.2 齒輪虛擬加工流程18-19
• 2.2 基于 CATIA 虛擬加工的齒輪幾何建模19-23
• 2.2.1 滾刀和齒輪參數(shù)19-20
• 2.2.2 漸開(kāi)線及過(guò)渡曲線方程20-22
• 2.2.3 齒輪幾何模型的切制22-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第3章 齒輪準(zhǔn)靜態(tài)接觸分析24-39
• 3.1 齒輪有限元基本求解方法24-25
• 3.2 接觸分析有限元計(jì)算原理25-27
• 3.2.1 齒輪靜態(tài)接觸分析有限元基本方程25-26
• 3.2.2 齒輪靜態(tài)接觸算法邏輯流程26-27
• 3.3 齒輪準(zhǔn)靜態(tài)接觸有限元建模27-30
• 3.3.1 輪齒計(jì)算界線的選取27-28
• 3.3.2 有限元網(wǎng)格的劃分28-29
• 3.3.3 邊界條件的施加29-30
• 3.4 接觸計(jì)算結(jié)果分析30-38
• 3.4.1 接觸力與接觸應(yīng)力30-33
• 3.4.2 實(shí)際重合度計(jì)算33-34
• 3.4.3 基于赫茲接觸的齒面接觸應(yīng)力計(jì)算比較研究34-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第4章 基于 ABAQUS/Explicit 的齒輪動(dòng)態(tài)接觸分析39-55
• 4.1 齒輪動(dòng)態(tài)接觸問(wèn)題概述39-40
• 4.2 動(dòng)態(tài)接觸分析的中心差分法40-41
• 4.3 齒輪動(dòng)態(tài)接觸有限元建模41-45
• 4.3.1 網(wǎng)格劃分41
• 4.3.2 邊界條件41-42
• 4.3.3 計(jì)算控制42-43
• 4.3.4 單元選取43-44
• 4.3.5 模型阻尼的確定44-45
• 4.4 結(jié)果分析45-54
• 4.4.1 轉(zhuǎn)速對(duì)動(dòng)態(tài)嚙合性能的影響45-49
• 4.4.2 齒輪動(dòng)態(tài)接觸性能分析49-52
• 4.4.3 試驗(yàn)驗(yàn)證52-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 第5章 齒輪線外嚙出沖擊摩擦建模與計(jì)算55-65
• 5.1 線外嚙出沖擊原理與計(jì)算模型55-57
• 5.1.1 線外嚙出沖擊原理55-56
• 5.1.2 線外嚙出計(jì)算模型56-57
• 5.2 線外嚙出位置與沖擊力57-62
• 5.2.1 線外嚙出點(diǎn)的幾何位置57-58
• 5.2.2 線外嚙出沖擊速度58-61
• 5.2.3 線外嚙出沖擊力61-62
• 5.3 線外嚙出的沖擊摩擦因數(shù)62-63
• 5.4 實(shí)例驗(yàn)證與結(jié)果分析63
• 5.5 本章小結(jié)63-65
• 結(jié)論與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 致謝72-73
• 附錄A(攻讀學(xué)位期間學(xué)術(shù)論文發(fā)表及項(xiàng)目研究情況)73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：327235