發(fā)布時(shí)間：2022-12-10 00:11

　　本文在研究差速器行星錐齒輪的齒向載荷分布及齒間載荷分布計(jì)算的基礎(chǔ)上，運(yùn)用ANSYS軟件開發(fā)了一種計(jì)算直齒錐齒輪的三維參數(shù)化建模和應(yīng)力分析的新方法。 本文研究并使用了一種能有效計(jì)算齒輪載荷分布的方法，對(duì)圓錐齒輪進(jìn)行齒根應(yīng)力和齒輪結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算。首先確定齒輪在嚙合過(guò)程中的齒向載荷分布及齒間載荷分布，然后通過(guò)建立齒面坐標(biāo)系和相應(yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化，求出直齒錐齒輪在單齒嚙合最高嚙合線上的載荷分布。 運(yùn)用ANSYS軟件，建立一個(gè)精確的參數(shù)化圓錐齒輪模型。此參數(shù)化模型能根據(jù)輸入的一些關(guān)鍵參數(shù)而改變尺寸和形狀，而后準(zhǔn)確地在該模型上劃分網(wǎng)格并求解。 利用APDL的程序語(yǔ)言與宏技術(shù)組織管理ANSYS的有限元分析命令，實(shí)現(xiàn)了施加參數(shù)化載荷、參數(shù)化求解以及參數(shù)化后處理結(jié)果的顯示。有限元分析的全過(guò)程都實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化，這是ANSYS批處理分析的最高技術(shù)。在參數(shù)化的分析過(guò)程中可以簡(jiǎn)單的修改其中的參數(shù)達(dá)到反復(fù)分析各種尺寸、不同單元類型和不同載荷大小的目的，從而極大地提高分析效率，減少分析成本。 

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 齒根彎曲強(qiáng)度應(yīng)力計(jì)算的常用方法
        1.2.1 齒輪的應(yīng)力計(jì)算的發(fā)展
        1.2.2 平截面法分析齒根應(yīng)力
    1.3 CAE在汽車設(shè)計(jì)與分析中的現(xiàn)狀
    1.4 差速器的介紹
        1.4.1 差速器的作用
        1.4.2 普通差速器的結(jié)構(gòu)
    1.5 本文研究的內(nèi)容及意義
第二章 有限元法基礎(chǔ)
    2.1 有限元法基本概念
        2.1.1 物體離散化
        2.1.2 單元特性分析
        2.1.3 單元組集
        2.1.4 求解未知節(jié)點(diǎn)位移
    2.2 線性結(jié)構(gòu)靜力分析的有限單元法
        2.2.1 單元?jiǎng)偠染仃嚨慕?br>            2.2.1.1 設(shè)定位移函數(shù)
            2.2.1.2 由位移函數(shù)求應(yīng)變
            2.2.1.3 根據(jù)虎克定律，通過(guò)應(yīng)變求應(yīng)力
            2.2.1.4 由虛功原理求單元的剛度矩陣
        2.2.2 有限單元法的解題步驟
            2.2.2.1 單元剖分和插值函數(shù)的確定
            2.2.2.2 單元特性分析
            2.2.2.3 單元組集
            2.2.2.4 解有限元方程
            2.2.2.5 計(jì)算應(yīng)力
    2.3 本章小結(jié)
第三章 普通錐齒輪差速器行星齒輪的力學(xué)分析
    3.1 齒輪式差速器
        3.1.1 普通錐齒輪式差速器
        3.1.2 齒輪式差速器行星齒輪力矩分析
        3.1.3 半軸齒輪摩擦力矩計(jì)算模型
    3.2 齒輪單齒嚙合最高點(diǎn)的確立
        3.2.1 危險(xiǎn)截面位置的確定
        3.2.2 最不利的載荷作用點(diǎn)
    3.3 本章小結(jié)
第四章 普通錐齒輪差速器行星齒輪的參數(shù)化建模
    4.1 軟件介紹
        4.1.1 ANSYS軟件概述
        4.1.2 ANSYS有限元求解的基本步驟
        4.1.3 制定ANSYS分析方案
    4.2 APDL參數(shù)化語(yǔ)言的概述
        4.2.1 APDL的特點(diǎn)
        4.2.2 APDL宏及其功能
    4.3 直齒錐齒輪的建模原理
        4.3.1 直齒錐齒輪的建模思想
        4.3.2 直齒圓錐齒輪的近似構(gòu)成法
    4.4 錐齒輪的建模過(guò)程
        4.4.1 ANSYS中直齒圓錐齒輪的幾何造型的概述
        4.4.2 參數(shù)化建模規(guī)律及步驟
        4.4.3 參數(shù)化建模的參數(shù)設(shè)置和數(shù)學(xué)關(guān)系
        4.4.4 參數(shù)化繪制標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪齒廓曲線
            4.4.4.1 齒輪齒廓曲線的漸開線的繪制
            4.4.4.2 齒輪齒根最佳過(guò)渡圓的計(jì)算
        4.4.5 錐齒輪實(shí)體的實(shí)現(xiàn)
    4.5 錐齒輪有限元參數(shù)化模型的建立
    4.6 本章小節(jié)
第五章 行星齒輪的彎曲強(qiáng)度分析
    5.1 行星齒輪彎曲強(qiáng)度有限元計(jì)算
        5.1.1 邊界條件的加載
        5.1.2 有限元分析
    5.2 計(jì)算結(jié)果比較
        5.2.1 經(jīng)典方法與有限元方法對(duì)齒根應(yīng)力的分析
        5.2.2 齒根圓角變化對(duì)結(jié)構(gòu)的影響
    5.3 直齒錐齒輪臺(tái)架試驗(yàn)
        5.3.1 試驗(yàn)設(shè)備
        5.3.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備
        5.3.2 試驗(yàn)過(guò)程
        5.3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 本文的研究重點(diǎn)及結(jié)論
    6.2 進(jìn)一步的工作展望
參考文獻(xiàn)
摘要
ABSTRACT
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于ANSYS的直齒圓錐齒輪建模及動(dòng)態(tài)接觸有限元分析[J]. 吳忠鳴,王新云,夏巨諶,胡國(guó)安.  機(jī)械傳動(dòng). 2005(05)
[2]基于APDL語(yǔ)言的參數(shù)化建模技術(shù)[J]. 劉曉波,沈予洪.  電腦學(xué)習(xí). 2005(03)
[3]齒輪的精確建模及其接觸應(yīng)力有限元分析[J]. 姚英姿,鄧召義,莫云輝.  現(xiàn)代機(jī)械. 2005(01)
[4]基于ANSYS的漸開線圓柱齒輪參數(shù)化造型與有限元建模及分析技術(shù)[J]. 李常義,盧耀輝,周繼偉.  機(jī)械傳動(dòng). 2004(06)
[5]齒輪彎曲強(qiáng)度有限元分析精確建模的探討[J]. 唐進(jìn)元,周長(zhǎng)江,吳運(yùn)新.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2004(10)
[6]基于ANSYS的漸開線圓柱齒輪參數(shù)化幾何造型技術(shù)研究[J]. 李常義,潘存云,姚齊水,李偉建.  機(jī)電工程. 2004(09)
[7]漸開線直齒圓柱齒輪有限元仿真分析[J]. 劉道玉,遲毅林,徐兆紅,張春卿.  陜西工學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(03)
[8]基于精確模型的齒根應(yīng)力和輪齒變形載荷歷程分析[J]. 周長(zhǎng)江,唐進(jìn)元,吳運(yùn)新.  機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2004(03)
[9]基于ANSYS的漸開線直齒圓柱齒輪有限元分析[J]. 葉友東.  煤礦機(jī)械. 2004(06)
[10]ANSYS在齒輪設(shè)計(jì)和計(jì)算中的應(yīng)用[J]. 關(guān)云飛,沈曉明.  機(jī)電工程技術(shù). 2004(02)



本文編號(hào)：3715650