本文關鍵詞：箱體公差及其對變速箱齒輪嚙合特性影響研究

  更多相關文章： 變速箱 公差建模 輪齒接觸分析(TCA) 輪齒嚙合應力

【摘要】：變速箱作為汽車動力系統(tǒng)的重要組成部分,其性能直接影響到汽車的動力性、舒適性等綜合性能。而以往的變速箱性能研究大都基于理想裝配、零公差的模型。本文從變速箱箱體本身的設計公差出發(fā),建立了變速箱箱體的公差模型,得到箱體公差與軸線偏差的關系,進而分析了軸線偏差對齒輪嚙合特性的影響。首先,通過齊次變換矩陣法建立了平行軸式變速箱箱體的公差數(shù)學模型,得到了箱體公差與軸線偏差的關系。其主要步驟包括:在箱體重要的幾何特征處建立理想位置基準坐標系和實際位置坐標系,并通過齊次變換矩陣進行坐標系之間的轉換;根據(jù)公差語義將箱體形位公差表示成約束不等式的形式;根據(jù)相關定義建立軸線偏差的數(shù)學模型。同時使用MATLAB GUI模塊開發(fā)了變速箱箱體軸線偏差的計算軟件。其次,基于輪齒接觸分析(TCA),建立了含軸線偏差的斜齒輪接觸數(shù)學模型。使用該數(shù)學模型分析了軸線偏差對斜齒輪嚙合軌跡及傳動比的影響。分析結果表明交錯角和相交角將導致邊緣接觸,同時使傳動比產(chǎn)生周期性突變,交錯角對傳動比的影響比相交角大且兩者具有一定規(guī)律的耦合效應。再次,運用ANSYS APDL命令流建立了含軸線偏差的斜齒輪嚙合有限元模型。通過有限元仿真分析了軸線偏差對齒輪嚙合應力的影響。分析結果表明:負中心距偏差存在某個臨界值,當超過臨界值以后,接觸應力和彎曲應力將急劇上升;交錯角和相交角對彎曲應力的影響不大,但會增加接觸應力并引起接觸應力的軸向偏載。最后,使用三坐標測量儀測量了變速箱箱體的實際偏差,對比分析了測量結果和計算結果,對本文中建立的箱體公差數(shù)學模型進行了驗證。研究了軸線偏差對箱體形位公差的敏感度,并對比分析了兩種不同公差標注方式在軸線偏差及齒輪嚙合特性上的區(qū)別。
【關鍵詞】：變速箱 公差建模 輪齒接觸分析(TCA) 輪齒嚙合應力
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.212
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題背景及研究意義11
• 1.2 國內(nèi)外研究概述11-15
• 1.2.1 公差建模研究12
• 1.2.2 齒輪接觸研究12-14
• 1.2.3 齒輪嚙合應力研究14-15
• 1.3 本文的研究內(nèi)容15-17
• 第二章 平行軸式變速箱箱體公差建模17-34
• 2.1 公差建�；纠碚�17-18
• 2.2 箱體公差模型坐標系的建立18-22
• 2.3 箱體形位公差的數(shù)學建模22-29
• 2.3.1 軸線位置度23-24
• 2.3.2 軸線同軸度24-25
• 2.3.3 平行度25-28
• 2.3.4 垂直度28-29
• 2.4 箱體軸線偏差的數(shù)學建模29-31
• 2.5 箱體公差約束下軸線偏差的最值求解31-32
• 2.6 基于MATLAB GUI變速箱箱體軸線偏差計算軟件的開發(fā)32-33
• 2.7 本章小結33-34
• 第三章 軸線偏差對斜齒輪嚙合軌跡及傳動比影響分析34-53
• 3.1 含軸線偏差斜齒輪接觸模型坐標系的建立34-36
• 3.2 含軸線角度偏差斜齒輪的接觸軌跡求解36-41
• 3.2.1 接觸形式分類36-39
• 3.2.2 嚙合點求解39
• 3.2.3 嚙合軌跡求解算法39-41
• 3.3 軸線偏差對斜齒輪嚙合軌跡及傳動比的影響41-51
• 3.3.1 中心距偏差因素41-42
• 3.3.2 交錯角因素42-46
• 3.3.3 相交角因素46-50
• 3.3.4 交錯角和相交角的耦合作用分析50-51
• 3.4 基于MATLAB GUI含軸線偏差斜齒輪嚙合軌跡計算軟件的開發(fā)51-52
• 3.5 本章小結52-53
• 第四章 軸線偏差對斜齒輪嚙合應力影響分析53-67
• 4.1 含軸線偏差斜齒輪有限元模型53-56
• 4.1.1 APDL齒輪有限元模型建立過程53-55
• 4.1.2 有限元模型準確性驗證55-56
• 4.2 軸線偏差對斜齒輪嚙合應力的影響56-66
• 4.2.1 中心距偏差因素57-59
• 4.2.2 交錯角因素59-61
• 4.2.3 相交角因素61-63
• 4.2.4 中心距偏差、交錯角、相交角三因素的正交實驗分析63-65
• 4.2.5 交錯角與相交角的耦合作用分析65-66
• 4.3 本章小結66-67
• 第五章 某型號變速箱箱體公差分析實例67-75
• 5.1 變速箱箱體公差測量實驗分析67-69
• 5.2 軸線偏差對箱體公差的敏感度分析69-72
• 5.2.1 中心距偏差對箱體公差的敏感度分析70
• 5.2.2 交錯角對箱體公差的敏感度分析70-71
• 5.2.3 相交角對箱體公差的敏感度分析71-72
• 5.3 兩種不同公差標注方式的對比分析72-74
• 5.4 本章小結74-75
• 結論與展望75-77
• 參考文獻77-81
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果81-82
• 致謝82-83
• 附件83

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張勇;黃克正;高常青;;基于功能表面的公差表示模型研究[J];機床與液壓;2006年03期

2 金希武;;蘇聯(lián)及國際兩種公差制度的比較[J];機械制造;1952年01期

3 張伯鵬;;公差之合理設計——統(tǒng)計方法在制造設計上之應用[J];機械制造;1953年11期

4 袁長良;;光滑驗規(guī)公差帶分布位置的探討[J];太原工學院學報;1961年01期

5 連成舉;我廠如何貫徹新國標《公差與配合》[J];航空標準化;1982年04期

6 高志祥;入體公差注法及對稱公差注法的合理使用[J];航空標準化;1983年01期

7 任志新;;也談機修生產(chǎn)中的公差[J];設備維修;1983年03期

8 徐惠德;;對解決機修生產(chǎn)中公差問題的看法[J];設備維修;1983年06期

9 ;改型產(chǎn)品貫徹新國標《公差與配合》的幾點做法[J];航空標準化;1984年01期

10 徐才勝;;綜合量規(guī)公差的選取與公差帶位置的確定原則探討[J];計量技術;1989年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 張曉玲;陳學德;;考慮公差帶影響的法蘭螺紋的應力分析[A];第十七屆全國反應堆結構力學會議論文集[C];2012年

2 王利君;閻艷;王潤鴻;;基于Pro/E的3D公差信息模型的實現(xiàn)[A];全國先進制造技術高層論壇暨第七屆制造業(yè)自動化與信息化技術研討會論文集[C];2008年

3 顧寄南;張林搚;候永濤;黃娟;;基于虛擬裝配的裝配工具與公差的信息建模研究[A];提高全民科學素質(zhì)、建設創(chuàng)新型國家——2006中國科協(xié)年會論文集（下冊）[C];2006年

4 張博;楊發(fā)貞;梁昌明;;不對稱公差在車身開發(fā)中的應用[A];2013中國汽車工程學會年會論文集[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊鋼作坊 �；�;螺紋鋼銷售問題引發(fā)的討論[N];現(xiàn)代物流報;2006年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 陳姣;基于自由度的飛機曲面輪廓度公差的建模與分析[D];西北工業(yè)大學;2015年

2 曹衍龍;面向制造環(huán)境的公差穩(wěn)健設計方法與技術的研究[D];浙江大學;2003年

3 黃美發(fā);面向設計和制造的并行公差設計方法研究[D];華中科技大學;2004年

4 茅健;基于數(shù)學定義的公差建模與誤差評定技術的研究[D];浙江大學;2007年

5 蔡敏;基于數(shù)學定義的圓柱要素公差數(shù)學建模與分析技術的研究[D];浙江大學;2002年

6 巢炎;基于公差約束的CAPP的關鍵技術研究[D];浙江大學;2006年

7 趙延明;機械產(chǎn)品質(zhì)量損失建模與公差體系優(yōu)化設計方法研究[D];中南大學;2013年

8 蔣科;機械產(chǎn)品幾何精度設計中的三維偏差分析技術[D];北京理工大學;2014年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱冬文;箱體公差及其對變速箱齒輪嚙合特性影響研究[D];華南理工大學;2016年

2 歐陽君濤;基于特征變動的裝配公差建模研究[D];西北工業(yè)大學;2007年

3 劉海博;機械產(chǎn)品幾何精度設計中的多目標公差優(yōu)化技術[D];北京理工大學;2015年

4 全毅;箱體公差對變速箱力學性能的影響[D];華南理工大學;2015年

5 吳文;面向產(chǎn)品設計的公差設計方法研究[D];長安大學;2004年

6 董佯佯;三維公差標注正確性驗證原型軟件的研制[D];杭州電子科技大學;2015年

7 李芳振;并行公差穩(wěn)健設計方法研究[D];電子科技大學;2012年

8 鄒洪富;基于群集智能的產(chǎn)品公差優(yōu)化設計方法研究[D];華中科技大學;2006年

9 于鵬;三維公差模型中關鍵因子的研究與分析[D];安徽農(nóng)業(yè)大學;2013年

10 黃芳;基于新一代GPS標準體系的功能公差規(guī)范設計研究[D];浙江大學;2008年

，

本文編號：952832