本文關(guān)鍵詞：ZY-1型硬齒面雙圓弧齒輪接觸疲勞極限應(yīng)力的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：雙圓弧齒輪接觸承載能力強(qiáng)、傳動(dòng)平穩(wěn)，在我國(guó)曾得到了快速的發(fā)展及廣泛的應(yīng)用。本文主要研究應(yīng)用于低速重載領(lǐng)域的ZY-1型硬齒面雙圓弧齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力。從研究接觸應(yīng)力入手，通過(guò)理論論證、有限元分析，并結(jié)合應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)法及疲勞分析理論，將ZY-1型雙圓弧齒輪的接觸應(yīng)力及疲勞壽命與相同材質(zhì)、相同參數(shù)、相同載荷的漸開(kāi)線齒輪進(jìn)行對(duì)比分析，在此基礎(chǔ)上給出了ZY-1型雙圓弧齒輪接觸疲勞極限應(yīng)力的選取范圍。論文的主要工作有： 1）根據(jù)ZY-1型與國(guó)標(biāo)型雙圓弧齒輪齒形的差異，分別對(duì)接觸弧長(zhǎng)系數(shù)、接觸跡寬度進(jìn)行了修正，推導(dǎo)得出了ZY-1型雙圓弧齒輪的接觸應(yīng)力計(jì)算公式。 2）在SolidWorks中編制程序宏，創(chuàng)建了ZY-1型雙圓弧齒輪的三維實(shí)體模型；在MATLAB中編制拾點(diǎn)程序，進(jìn)而在SolidWorks中創(chuàng)建了相同參數(shù)漸開(kāi)線齒輪的三維實(shí)體模型。 3）在ANSYS靜態(tài)分析模塊下，將兩種齒輪的一個(gè)嚙合周期等分為9個(gè)時(shí)間段，，并分別進(jìn)行接觸分析。得到齒輪在不同嚙合位置接觸跡及其應(yīng)力值的變化規(guī)律，并將兩種齒輪有限元分析值及公式計(jì)算值進(jìn)行比較。 4）基于顯式動(dòng)力程序ABAQUS/Explicit，分別對(duì)兩種齒輪進(jìn)行了動(dòng)態(tài)接觸仿真分析，得到了不同時(shí)刻的應(yīng)力云圖及軸向力、摩擦力隨時(shí)間的歷程關(guān)系，并繪制了最大應(yīng)力值隨時(shí)間的變化曲線。將兩種齒輪的動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行了比較；也將靜態(tài)分析與動(dòng)態(tài)分析的結(jié)果進(jìn)行了比較。 5）根據(jù)應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)法理論并結(jié)合有限元法分別對(duì)兩種齒輪的疲勞壽命進(jìn)行了分析。利用ANSYS疲勞分析模塊，分別得到了兩種齒輪在不同應(yīng)力水平下的壽命，進(jìn)而得出了兩種齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力的關(guān)系。參考已有的試驗(yàn)結(jié)果，近似確定了ZY-1型滲碳淬火硬齒面雙圓弧齒輪接觸疲勞極限應(yīng)力的取值范圍。
【關(guān)鍵詞】：ZY-1型雙圓弧齒輪 有限元法 動(dòng)態(tài)仿真 接觸疲勞極限應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】：機(jī)械科學(xué)研究總院
【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
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)清單11-16
• 第一章 緒論16-22
• 1.1 雙圓弧齒輪簡(jiǎn)介16-18
• 1.1.1 雙圓弧齒輪的提出16
• 1.1.2 雙圓弧齒輪齒形特點(diǎn)16-17
• 1.1.3 雙圓弧齒輪的發(fā)展和應(yīng)用17-18
• 1.2 ZY-1 型雙圓弧齒輪的提出18
• 1.3 硬齒面雙圓弧齒輪接觸強(qiáng)度的研究背景及現(xiàn)狀18-20
• 1.3.1 硬齒面雙圓弧齒輪接觸強(qiáng)度的研究背景18
• 1.3.2 硬齒面雙圓弧齒輪接觸強(qiáng)度的發(fā)展現(xiàn)狀18-20
• 1.4 論文研究的內(nèi)容和采用的方法20-22
• 第二章 雙圓弧齒輪的齒形設(shè)計(jì)及傳動(dòng)理論22-29
• 2.1 雙圓弧齒輪的齒形設(shè)計(jì)22-25
• 2.1.1 雙圓弧齒輪參數(shù)選擇22-24
• 2.1.2 ZY-1 型雙圓弧齒輪的齒形設(shè)計(jì)24-25
• 2.2 雙圓弧齒輪的嚙合條件及齒面方程25-28
• 2.2.1 雙圓弧齒輪的正確嚙合條件25-26
• 2.2.2 雙圓弧齒輪的齒面方程式26-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第三章 ZY-1 型雙圓弧齒輪接觸應(yīng)力公式的研究29-36
• 3.1 國(guó)標(biāo)型雙圓弧齒輪接觸應(yīng)力公式29-30
• 3.2 ZY-1 型雙圓弧齒輪接觸應(yīng)力公式30-35
• 3.2.1 接觸應(yīng)力公式的基本假設(shè)30-31
• 3.2.2 ZY-1 型雙圓弧齒輪的接觸弧長(zhǎng)系數(shù)31-33
• 3.2.3 ZY-1 型雙圓弧齒輪的瞬時(shí)接觸跡寬度33-34
• 3.2.4 ZY-1 型雙圓弧齒輪的接觸應(yīng)力公式34-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 第四章 ZY-1 型雙圓弧齒輪靜態(tài)有限元分析36-54
• 4.1 齒輪有限元模型的建立36-41
• 4.1.1 ZY-1 型雙圓弧齒輪有限元模型的建立36-39
• 4.1.2 標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線斜齒輪有限元模型的建立39-41
• 4.2 有限元分析法簡(jiǎn)介41-42
• 4.2.1 有限元軟件簡(jiǎn)介41
• 4.2.2 ANSYS 接觸分析簡(jiǎn)介41-42
• 4.3 齒輪接觸應(yīng)力的靜態(tài)分析42-53
• 4.3.1 ZY-1 型雙圓弧齒輪接觸應(yīng)力的靜態(tài)分析42-48
• 4.3.1.1 模型導(dǎo)入及單元類型選擇42
• 4.3.1.2 定義材料屬性及劃分網(wǎng)格42-43
• 4.3.1.3 定義接觸對(duì)43-44
• 4.3.1.4 邊界條件及加載44
• 4.3.1.5 有限元分析結(jié)果44-48
• 4.3.2 標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線斜齒輪接觸應(yīng)力的靜態(tài)分析48-51
• 4.3.3 兩種齒輪有限元結(jié)果的對(duì)比分析及理論校核51-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第五章 ZY-1 型雙圓弧齒輪的動(dòng)態(tài)仿真分析54-70
• 5.1 ABAQUS 軟件簡(jiǎn)介54-55
• 5.1.1 ABAQUS/Explicit 程序簡(jiǎn)介54
• 5.1.2 ABAQUS/Explicit 的基本原理54-55
• 5.2 齒輪的動(dòng)態(tài)接觸分析55-69
• 5.2.1 ZY-1 型雙圓弧齒輪的動(dòng)態(tài)接觸分析55-64
• 5.2.1.1 數(shù)據(jù)接口及模型裝配55-56
• 5.2.1.2 分析步及輸出變量56
• 5.2.1.3 接觸及交互作用56-57
• 5.2.1.4 載荷及約束57-58
• 5.2.1.5 網(wǎng)格劃分58-59
• 5.2.1.6 動(dòng)態(tài)仿真分析的結(jié)果59-64
• 5.2.2 漸開(kāi)線齒輪的動(dòng)態(tài)接觸分析64-67
• 5.2.3 兩種齒輪的動(dòng)態(tài)分析結(jié)果的對(duì)比分析67-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 第六章 ZY-1 型雙圓弧齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力70-80
• 6.1 疲勞壽命的研究方法70
• 6.2 基于應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)法的接觸疲勞壽命70-74
• 6.2.1 應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)法基本原理70-72
• 6.2.2 ZY-1 型雙圓弧齒輪的疲勞壽命72-74
• 6.3 基于 ANSYS 疲勞分析的接觸疲勞分析74-77
• 6.3.1 ANSYS 疲勞分析功能簡(jiǎn)介74
• 6.3.2 ZY-1 型雙圓弧齒輪的疲勞分析74-77
• 6.4 ZY-1 型雙圓弧齒輪的潤(rùn)滑77-78
• 6.5 ZY-1 型雙圓弧齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力78-79
• 6.6 本章小結(jié)79-80
• 第七章 總結(jié)與展望80-82
• 7.1 本文研究?jī)?nèi)容總結(jié)80-81
• 7.2 研究展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 致謝86-87
• 在讀期間發(fā)表的論文87

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：ZY-1型硬齒面雙圓弧齒輪接觸疲勞極限應(yīng)力的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：442611