本文關(guān)鍵詞：齒根應(yīng)力載荷歷程分析與齒間摩擦系數(shù)計算，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著齒輪向著高精密、高強度、高可靠性、低噪聲、長壽命等方向發(fā)展，摩擦對齒輪傳動性能的影響越來越受到關(guān)注。與齒面摩擦相關(guān)問題的研究，對探索齒輪疲勞、磨損、裂紋等失效機理具有顯著意義。本文以直齒圓柱齒輪為研究對象，，分析了摩擦對齒根應(yīng)力的影響，并反求齒面摩擦因數(shù)，主要研究內(nèi)容包括以下幾個部分： (1)齒形計算與齒輪有限元建模�；邶X輪嚙合原理和展成加工方法，得到精確的齒廓曲線方程。通過編程計算提取齒廓關(guān)鍵點的幾何坐標，利用參數(shù)化編程將其導(dǎo)入有限元軟件中，實現(xiàn)聯(lián)合建模，建立齒輪幾何模型和有限元計算模型。 (2)考慮摩擦和多齒嚙合對齒根應(yīng)力影響分析。通過嚙合剛度分析求出齒間載荷的分配律，得到齒根應(yīng)力載荷歷程加載所需的載荷曲線。采用齒向均布載荷的加載方式，得到齒根應(yīng)力隨嚙合位置移動的變化曲線，齒面接觸應(yīng)力、變形的全齒面應(yīng)力分布。以主動齒輪為研究對象，考慮齒面摩擦和多齒對嚙合時的載荷分配，研究齒根彎曲拉應(yīng)力的載荷歷程。以分度圓為界劃分上嚙合區(qū)和下嚙合區(qū)，推導(dǎo)輪齒在不同接觸區(qū)嚙合時的齒根彎曲應(yīng)力計算式。 (3)齒根動態(tài)應(yīng)力的無線測試�；贚abVIEW集成平臺開發(fā)齒根動態(tài)應(yīng)力無線測試系統(tǒng)，測量齒根應(yīng)變及轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩。采用時域平均法對測試結(jié)果進行光滑性處理，消除測試結(jié)果中的主要干擾。測試所得的齒根應(yīng)變曲線較好地反映了單/雙嚙區(qū)交變、嚙合沖擊及相鄰嚙合齒對的影響，齒根最大應(yīng)力測試值與計算結(jié)果偏差較小。 (4)基于遺傳算法的齒間摩擦系數(shù)反求。通過摩擦對齒根彎曲應(yīng)力影響的分析，建立齒間摩擦系數(shù)反求的正問題和反問題模型。采用拉丁超立方試驗法進行試驗設(shè)計，確立計算樣本點，在有限元軟件中求解各樣本點處的應(yīng)力值，構(gòu)建齒輪代理模型和目標函數(shù)，采用遺傳算法反求嚙合位置的摩擦系數(shù)。把反求結(jié)果代入有限元模型中計算出此時齒根應(yīng)力值，并對比其與試驗結(jié)果的誤差。
【關(guān)鍵詞】：齒輪傳動 齒根應(yīng)力 載荷歷程 無線測試 齒面摩擦 摩擦系數(shù)反求
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(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5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-16
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 齒輪彎曲強度國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 齒根應(yīng)力載荷歷程研究13-14
• 1.2.2 摩擦對齒輪強度的影響研究14-15
• 1.3 主要研究內(nèi)容15
• 1.4 本章小結(jié)15-16
• 第2章 齒形計算與齒輪有限元建模16-22
• 2.1 引言16-17
• 2.2 齒形計算與齒輪幾何模型17-19
• 2.2.1 齒輪參數(shù)與滾刀參數(shù)17
• 2.2.2 齒輪漸開線方程與過渡曲線方程17-18
• 2.2.3 齒輪幾何模型生成18-19
• 2.3 齒輪有限元模型19-21
• 2.3.1 單元類型選擇與材料參數(shù)設(shè)置19-20
• 2.3.3 網(wǎng)格劃分及邊界約束20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 考慮摩擦和多齒嚙合對齒根應(yīng)力影響分析22-40
• 3.1 引言22
• 3.2 嚙合剛度與齒面載荷22-28
• 3.2.1 嚙合剛度22-23
• 3.2.2 齒間載荷分配23-26
• 3.2.3 齒向載荷分布26-28
• 3.3 均布載荷下齒根應(yīng)力載荷歷程研究28-31
• 3.3.1 齒高方向載荷歷程研究28-31
• 3.4 齒面摩擦對齒根應(yīng)力載荷歷程的影響31-37
• 3.4.1 主從動輪齒面摩擦力的變化機理31-32
• 3.4.2 上嚙區(qū)的齒根應(yīng)力計算32-35
• 3.4.3 下嚙區(qū)的齒根應(yīng)力計算35-36
• 3.4.4 實例計算及結(jié)果分析36-37
• 3.5 齒根應(yīng)力載荷歷程仿真結(jié)果分析37-38
• 3.6 本章小結(jié)38-40
• 第4章 齒根動態(tài)應(yīng)力無線測試40-52
• 4.1 引言40
• 4.2 試驗臺傳動方案40-42
• 4.3 測試系統(tǒng)的組成及工作原理42-44
• 4.3.1 測試系統(tǒng)的組成42
• 4.3.2 測試系統(tǒng)工作原理42-43
• 4.3.3 齒根應(yīng)力無線測試原理43-44
• 4.4 測試程序設(shè)計44-46
• 4.4.1 虛擬儀器簡介44-45
• 4.4.2 齒根應(yīng)力測試程序45-46
• 4.5 數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析46-51
• 4.5.1 時域平均方法46-48
• 4.5.2 齒根應(yīng)變測試結(jié)果48-49
• 4.5.3 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測試結(jié)果49-50
• 4.5.4 對比與分析50-51
• 4.6 本章小結(jié)51-52
• 第5章 基于遺傳算法的齒間摩擦系數(shù)反求52-63
• 5.1 引言52
• 5.2 遺傳算法52-53
• 5.3 齒間摩擦系數(shù)反求正問題與反問題53-55
• 5.3.1 正問題模型的建立53
• 5.3.2 反問題模型的建立53-55
• 5.4 齒輪代理模型的構(gòu)建55-61
• 5.4.1 試驗設(shè)計56-58
• 5.4.2 多項式響應(yīng)面模型及其模型評估58-61
• 5.5 齒間摩擦系數(shù)反求結(jié)果及分析61-62
• 5.6 本章小結(jié)62-63
• 總結(jié)與展望63-65
• 參考文獻65-71
• 致謝71-72
• 附錄A(攻讀學(xué)位期間學(xué)術(shù)論文發(fā)表及項目研究情況)72

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：齒根應(yīng)力載荷歷程分析與齒間摩擦系數(shù)計算，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：392886