本文關鍵詞：考慮加工誤差的重載齒輪設計

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【摘要】：齒輪傳動是工業(yè)中應用非常普遍的傳動裝置。欲使齒輪能傳遞較大的力矩,通常的做法是加大齒輪的模數(shù)和增大齒寬,然而增大模數(shù)會導致齒輪直徑增加,某些情況下不便于使用,此時增加齒寬的方法比較合適。增加齒寬的方法其本質是增加兩輪齒接觸線的長度。齒寬越大,則理論上接觸線越長,在單位長度上所承擔的載荷越小。但此方法嚴重依賴于加工精度,若精度不夠,將導致單個輪齒的某些部分不參與接觸,實際接觸線長度并未增加,齒輪的承載能力不能得到改善。能容忍加工誤差的重載齒輪設計方法,在加工精度無法嚴格保證的條件下,齒輪仍然能承受工作時產(chǎn)生的巨大載荷。本文提出協(xié)調變形方法,即通過應力和變形分析,設計特殊的齒輪結構,使承受較大載荷的輪齒部分通過變形而主動退讓,以便輪齒其余部分共同參與承載,從而增加接觸線長度,降低局部接觸應力,增加齒面疲勞壽命。論文在理論分析的基礎上推導了開槽齒輪輪齒的設計計算公式,對4種不同缺陷的齒輪進行了仿真分析,通過仿真分析驗證了所推導公式的正確性,仿真結果表明帶環(huán)形槽的低精度重載齒輪能有效地降低齒輪的等效應力和接觸應力,從而提高承載能力和使用壽命。本文的方法為低精度廉價重載齒輪設計提供了一種有益的借鑒方法。
【關鍵詞】：重載 輪齒 加工誤差 接觸應力 協(xié)調變形
【學位授予單位】：福州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 第一章 緒論6-11
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義6-8
• 1.2 本文研究的主要內容和研究方法8
• 1.3 本文的創(chuàng)新之處8-10
• 1.4 本文的主要內容10-11
• 第二章 齒輪設計和有限元接觸算法11-28
• 2.1 引言11
• 2.2 齒輪傳統(tǒng)的分類和特點11-17
• 2.2.1 齒輪傳動的特點12-13
• 2.2.2 齒輪傳動的類型13-16
• 2.2.3 齒輪傳動的傳統(tǒng)設計方法16-17
• 2.3 有限元方法簡介17-19
• 2.4 有限元接觸算法簡介19-27
• 2.4.1 接觸問題概述19-20
• 2.4.2 ANSYS接觸分析概述20-21
• 2.4.3 面-面接觸分析的計算過程21-27
• 2.5 本章小結27-28
• 第三章 齒輪的加工誤差及其對輪齒接觸應力的影響28-44
• 3.1 引言28
• 3.2 理想齒輪接觸應力的近似計算28-30
• 3.3 缺陷齒輪接觸應力的近似計算30-31
• 3.4 理想齒輪組的變形和接觸應力有限元分析31-33
• 3.5 缺陷齒輪的變形和接觸應力有限元分析33-43
• 3.5.1 齒厚不均齒輪的變形和接觸應力有限元分析33-36
• 3.5.2 齒厚呈波浪狀齒輪的變形和接觸應力有限元分析36-38
• 3.5.3 輪齒上有凸臺齒輪的變形和接觸應力有限元分析38-40
• 3.5.4 輪齒上缺材料齒輪的變形和接觸應力有限元分析40-43
• 3.6 本章小結43-44
• 第四章 低精度開槽齒輪的設計及其接觸應力分析44-61
• 4.1 引言44
• 4.2 低精度開槽齒輪的接觸應力近似理論計算44-49
• 4.3 低精度開槽齒輪的有限元分析49-59
• 4.3.0 網(wǎng)格劃分和邊界條件49-50
• 4.3.1 齒厚不均開槽齒輪的變形和接觸應力有限元分析50-52
• 4.3.2 齒厚呈波浪狀開槽齒輪的變形和接觸應力有限元分析52-55
• 4.3.3 輪齒上有凸臺開槽齒輪的變形和接觸應力有限元分析55-57
• 4.3.4 輪齒上缺材料開槽齒輪的變形和接觸應力有限元分析57-59
• 4.4 本章小結59-61
• 結論61-62
• 參考文獻62-64
• 致謝64-65
• 附件A：在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文65-66
• 附件B：個人簡歷66

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本文編號：566992