發(fā)布時間：2025-05-06 21:29

　　弧齒錐齒輪是航空發(fā)動機的基本傳動部件,可以傳遞相交軸之間的動力和運動,具有傳遞扭矩大、傳遞運動精確、可靠性高的特點。為了保證弧齒錐齒輪傳動的可靠性,必須深入研究其動態(tài)性能,分析它在載荷作用下的振動和應(yīng)力情況,為高性能弧齒錐齒輪的設(shè)計提供可靠的依據(jù)。 由于弧齒錐齒輪的實際工況是處于高速旋轉(zhuǎn)引起的離心力和輪齒嚙合力作用下的嚙合狀態(tài),在這種狀態(tài)下動頻率與靜止?fàn)顟B(tài)下的固有頻率有一定的差異。本文基于循環(huán)對稱結(jié)構(gòu)的特點,建立了弧齒錐齒輪的單齒扇區(qū)有限元網(wǎng)格模型,通過旋轉(zhuǎn)復(fù)制,得到了包含輻板和輪轂的齒輪整體結(jié)構(gòu)有限元模型,并通過數(shù)據(jù)變換,導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS中對弧齒錐齒輪在嚙合扭矩和工作轉(zhuǎn)速引起的預(yù)應(yīng)力作用下的動頻率進行了詳細的研究。運用ANSYS軟件的預(yù)應(yīng)力分析功能,分析了不同結(jié)構(gòu)的弧齒錐齒輪在嚙合力和離心力作用下的動頻率,比較了動頻率與固有頻率的差異,總結(jié)了變化規(guī)律。 基于ANSYS軟件的APDL語言建立了弧齒錐齒輪接觸分析的三齒接觸模型,提出了弧齒錐齒輪齒根彎曲應(yīng)力和齒面接觸應(yīng)力求解的新方法,并詳細討論了不同載荷作用下輪齒接觸應(yīng)力、彎曲應(yīng)力...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 本文研究意義
    1.2 弧齒錐齒輪的發(fā)展歷史
    1.3 國內(nèi)外研究概況
    1.4 本文研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
第二章 有限單元法概述
    2.1 有限單元法的發(fā)展
    2.2 有限單元法的特點
    2.3 有限單元法分析過程概述
    2.4 變分原理與里茲法
        2.4.1 位移變分方程
        2.4.2 里茲法
    2.5 小結(jié)
第三章 結(jié)構(gòu)體振動基本理論
    3.1 結(jié)構(gòu)體振動基本方程
    3.2 旋轉(zhuǎn)彈性結(jié)構(gòu)體動頻計算理論
        3.2.1 旋轉(zhuǎn)彈性結(jié)構(gòu)體的力學(xué)模型
        3.2.2 離心剛度矩陣
        3.2.3 離心力向量[Qc]
    3.3 小結(jié)
第四章 預(yù)應(yīng)力作用下弧齒錐齒輪的動頻率計算
    4.1 預(yù)應(yīng)力作用下懸臂梁的振動頻率計算
        4.1.1 初始位移對懸臂梁振動頻率的影響
        4.1.2 初始扭矩對懸臂梁振動頻率的影響
    4.2 預(yù)應(yīng)力作用下弧齒錐齒輪的動頻率計算
        4.2.1 弧齒錐齒輪有限元網(wǎng)格模型的建立
        4.2.2 直輻板弧齒錐齒輪的動頻率計算
        4.2.3 斜輻板弧齒錐齒輪的動頻率計算
    4.3 弧齒錐齒輪動頻率計算結(jié)果分析
    4.4 小結(jié)
第五章 弧齒錐齒輪接觸分析的基本概念和方法
    5.1 弧齒錐齒輪接觸分析的基本概念
        5.1.1 齒面接觸路徑與重合度
        5.1.2 設(shè)計最大重合度與實際重合度
        5.1.3 設(shè)計傳動誤差與實際傳動誤差
    5.2 接觸問題的有限單元法
        5.2.1 接觸問題有限單元法的基本概念
        5.2.2 靜態(tài)接觸算法的基本流程
    5.3 ANSYS接觸分析方法
        5.3.1 ANSYS接觸算法
        5.3.2 選擇接觸單元
        5.3.3 設(shè)置接觸對
        5.3.4 ANSYS接觸分析的基本步驟
    5.4 小結(jié)
第六章 弧齒錐齒輪接觸應(yīng)力分析
    6.1 弧齒錐齒輪接觸模型的建立
        6.1.1 單齒接觸模型的建立
        6.1.2 三齒接觸模型的建立
    6.2 輪齒接觸分析的加載方式
        6.2.1 集中力加載方式
        6.2.2 面分布力加載方式
    6.3 接觸對的建立和接觸模型的加載
    6.4 接觸參數(shù)和求解選項的確定
    6.5 接觸分析結(jié)果
        6.5.1 M2=B00Nm時的最大齒面接觸應(yīng)力和齒根彎曲應(yīng)力
        6.5.2 M2=600Nm時齒面等效接觸應(yīng)力的變化過程
        6.5.3 M2=600Nm時受拉側(cè)齒根彎曲應(yīng)力的變化過程
        6.5.4 M2=1200Nm時的最大齒面接觸應(yīng)力和齒根彎曲應(yīng)力
        6.5.5 M2=1200Nm時齒面等效接觸應(yīng)力的變化過程
        6.5.6 M2=1200Nm時受拉側(cè)齒根彎曲應(yīng)力的變化過程
    6.6 小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 本文研究內(nèi)容總結(jié)
    7.2 進一步研究展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
西北工業(yè)大學(xué)業(yè)學(xué)位論文知識產(chǎn)權(quán)聲明書
西北工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明



本文編號：4043117