本文關(guān)鍵詞：多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析及仿真研究

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【摘要】：齒輪傳動(dòng)是機(jī)械中最常用的傳動(dòng)形式,廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、航空、航天等領(lǐng)域。附件機(jī)匣齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的工作性能對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能和使用性能具有重要影響。因此,面向航空附件機(jī)匣的多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析和仿真研究具有重要的理論意義和工程價(jià)值。本文以某航空附件機(jī)匣中的三級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,基于有限元技術(shù)進(jìn)行了傳動(dòng)系統(tǒng)的模態(tài)特性和齒輪接觸動(dòng)力學(xué)計(jì)算,并仿真分析裝配誤差、制造誤差和轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡量三種誤差對(duì)齒輪動(dòng)力學(xué)性能的影響,為多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。主要研究工作如下：(1)建立某多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的三維CAD模型。應(yīng)用PRO/E建模軟件完成多級(jí)齒輪傳動(dòng)的系統(tǒng)的三維建模,并實(shí)現(xiàn)三對(duì)齒輪的參數(shù)化建模：包括齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、齒寬等結(jié)構(gòu)參數(shù)。(2)利用有限元技術(shù)完成多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析�；贖YPERMESH前處理軟件,將多級(jí)齒輪系統(tǒng)CAD裝配模型導(dǎo)入HYPERMESH軟件并完成模型有限元網(wǎng)格劃分等前處理工作；利用有限元分析軟件ANSYS完成多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的模態(tài)分析,將經(jīng)過(guò)HYPERMESH前處理的有限元模型導(dǎo)入ANSYS進(jìn)行模態(tài)分析,計(jì)算多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的各階固有頻率和振型,從而分析系統(tǒng)的固有特性；利用顯示動(dòng)力學(xué)有限元軟件ANSYS/LS-DYNA,完成多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析,得出隨時(shí)間變化的齒輪動(dòng)態(tài)接觸應(yīng)力變化情況。(3)基于ANSYS/LS-DYNA多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析計(jì)算模型,綜合考慮制造誤差、安裝誤差和轉(zhuǎn)子不平衡量等因素的影響,定量得出上述誤差因素對(duì)多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能的影響,為避免共振和提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能提供借鑒和參考。
【關(guān)鍵詞】：多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng) 動(dòng)力學(xué)分析 模態(tài)分析 接觸應(yīng)力 制造安裝誤差
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 課題背景及研究意義11-12
• 1.2 相關(guān)研究領(lǐng)域和研究進(jìn)展12-18
• 1.2.1 模態(tài)分析技術(shù)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 齒輪傳動(dòng)嚙合剛度的研究發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.4 多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)接觸碰撞問(wèn)題研究概況16-18
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容18-21
• 第2章 齒輪動(dòng)力學(xué)分析理論及有限元法21-35
• 2.1 齒輪模態(tài)分析理論21-25
• 2.1.1 模態(tài)分析理論的假設(shè)21
• 2.1.2 多自由度系統(tǒng)的模態(tài)分析21-24
• 2.1.3 模態(tài)分析的應(yīng)用方法24-25
• 2.2 齒輪動(dòng)態(tài)接觸分析理論25-30
• 2.2.1 接觸問(wèn)題概述25
• 2.2.2 彈性動(dòng)力學(xué)基本方程與基本數(shù)值算法25-30
• 2.3 應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介30-32
• 2.3.1 HyperMesh軟件簡(jiǎn)介30
• 2.3.2 ANSYS模態(tài)分析簡(jiǎn)介30-31
• 2.3.3 LS-DYNA動(dòng)力學(xué)接觸分析簡(jiǎn)介31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-35
• 第3章 多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)建模及有限元模型前期處理35-47
• 3.1 創(chuàng)建多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)三維裝配模型35-40
• 3.1.1 單個(gè)圓柱直齒輪的參數(shù)化建模35-38
• 3.1.2 齒輪軸建模38-39
• 3.1.3 軸承建模39
• 3.1.4 多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)模型裝配39-40
• 3.2 基于HyperMesh的多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)模型前處理40-45
• 3.2.1 模型的導(dǎo)入及幾何清理41-42
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分42-45
• 3.2.3 單元類(lèi)型設(shè)置及模型導(dǎo)出45
• 3.3 本章小結(jié)45-47
• 第4章 多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)模態(tài)分析及動(dòng)力學(xué)仿真47-65
• 4.1 多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)模態(tài)分析47-52
• 4.1.1 齒輪嚙合處理47-48
• 4.1.2 邊界條件設(shè)置并求解計(jì)算48-51
• 4.1.3 結(jié)果處理及分析51-52
• 4.2 基于LS-DYNA的多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)接觸動(dòng)力學(xué)分析52-63
• 4.2.1 模型簡(jiǎn)化及導(dǎo)入53
• 4.2.2 相關(guān)設(shè)置53-58
• 4.2.3 動(dòng)力學(xué)計(jì)算及結(jié)果分析58-63
• 4.3 本章小結(jié)63-65
• 第5章 制造安裝誤差對(duì)齒輪傳動(dòng)性能的影響分析65-77
• 5.1 軸間距裝配誤差對(duì)齒輪動(dòng)力學(xué)性能的影響65-70
• 5.1.1 軸間距裝配誤差的確定65-66
• 5.1.2 考慮軸間距裝配誤差的接觸動(dòng)力學(xué)分析66-67
• 5.1.3 軸間距裝配誤差的影響結(jié)果67-70
• 5.2 齒寬加工誤差對(duì)齒輪動(dòng)力學(xué)性能的影響70-72
• 5.2.1 齒寬加工誤差變量值的選擇70
• 5.2.2 考慮齒寬加工誤差的動(dòng)力學(xué)接觸分析70
• 5.2.3 齒寬加工誤差的影響結(jié)果70-72
• 5.3 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡量對(duì)齒輪動(dòng)力學(xué)性能的影響72-76
• 5.3.1 轉(zhuǎn)子不平衡量的確定72-74
• 5.3.2 考慮轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡量的齒輪動(dòng)力學(xué)接觸分析74-75
• 5.3.3 轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡量的影響結(jié)果75-76
• 5.4 本章小結(jié)76-77
• 第6章 結(jié)論及展望77-79
• 6.1 結(jié)論77
• 6.2 展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 致謝83

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 胡雄;齒輪嚙合動(dòng)力學(xué)特性研究與故障模擬[D];東北大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：642913