本文關(guān)鍵詞：基于人工智能的齒輪CAD系統(tǒng)（GCAD）的研究與開(kāi)發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《江蘇科技大學(xué)》 2012年

基于CAE的減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)分析系統(tǒng)

張宇  

【摘要】：減速器作為機(jī)械傳動(dòng)的一種重要形式，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在石油、化工、船舶、汽車(chē)等各個(gè)領(lǐng)域，，直接關(guān)系著動(dòng)力傳遞的效率與可靠性。但隨著設(shè)備對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求向高速、重載、輕量化方向的發(fā)展，開(kāi)展對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的強(qiáng)度、振動(dòng)噪聲等領(lǐng)域的研究已經(jīng)成了該領(lǐng)域的主要課題。 應(yīng)用常規(guī)的方法，固然可以完成普通減速器的設(shè)計(jì)。但減速器的高速、重載、輕量化等特殊工況的要求，導(dǎo)致系統(tǒng)的強(qiáng)度、振動(dòng)、噪聲，以及尺寸、結(jié)構(gòu)型式等都會(huì)直接或者間接地影響減速器的工作狀態(tài)和工作效率。減速器箱體、軸以及齒輪的強(qiáng)度會(huì)影響到減速器的使用壽命，它們的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞，直接影響到整個(gè)減速器的動(dòng)態(tài)性能。因此如何開(kāi)發(fā)一款針對(duì)性強(qiáng)的減速器優(yōu)化分析系統(tǒng)，針對(duì)減速器各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)進(jìn)行專門(mén)的有限元模擬分析，來(lái)保證減速器的優(yōu)良的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，成了工程技術(shù)人員的研究目標(biāo)。 本文深入分析了減速器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)探討了CAD/CAE技術(shù)在減速器上的應(yīng)用，通過(guò)分析得出了未來(lái)CAD/CAE技術(shù)在減速器上應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。以通用型減速器作為研究對(duì)象，詳細(xì)介紹了二級(jí)減速器的基本結(jié)構(gòu)型式，并對(duì)其中的關(guān)鍵零部件——齒輪、軸以及箱體的結(jié)構(gòu)作了簡(jiǎn)要的介紹。從各關(guān)鍵零部件的失效形式入手，探討了減速器的故障類型，以及產(chǎn)生故障的原因。針對(duì)近年來(lái)對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)噪聲方向的關(guān)注，詳細(xì)分析了振動(dòng)噪聲產(chǎn)生的機(jī)理。這為后面章節(jié)對(duì)減速器各部件的有限元分析結(jié)果的有效性檢驗(yàn)，提供了可參考的依據(jù)。 針對(duì)在有限元軟件中通過(guò)其他CAD軟件導(dǎo)入模型而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)丟失問(wèn)題，本文注重利用ANSYS軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)減速器關(guān)鍵零部件的參數(shù)化建模與有限元分析，從而避免了數(shù)據(jù)丟失的情況。首先詳細(xì)推導(dǎo)了基于加工的圓柱齒輪的數(shù)學(xué)模型，在ANSYS環(huán)境下，采用“自底向上”的建模方法，用ANSYS的二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言APDL編制了減速器關(guān)鍵零部件的參數(shù)化模型。在此基礎(chǔ)上，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)這些通用零部件分析過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化，利用VC++開(kāi)發(fā)工具，編制了ANSYS與VC++通信的接口程序，實(shí)現(xiàn)了對(duì)ANSYS的后臺(tái)調(diào)用。把編制的關(guān)于對(duì)關(guān)鍵零部件的三維模型建立、應(yīng)力應(yīng)變分析以及模態(tài)分析的APDL程序進(jìn)行后臺(tái)封裝，實(shí)現(xiàn)對(duì)模型建立，有限元分析過(guò)程的參數(shù)化。所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)處理過(guò)程中生成的結(jié)果文件采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行管理與保存，降低了數(shù)據(jù)文件對(duì)系統(tǒng)執(zhí)行效率的削弱程度。并在文件的最后給出了系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例，所得到的分析結(jié)果與故障分析章節(jié)所得到的結(jié)論保持了較好的一致性。 本文開(kāi)發(fā)的減速器優(yōu)化分析系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互界面，操作簡(jiǎn)單方便，特別適合于在減速器設(shè)計(jì)階段對(duì)模型進(jìn)行反復(fù)修改，并驗(yàn)算分析，指導(dǎo)工程師進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)。使開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)人員從繁重復(fù)雜的有限元建模與試算工作中解脫出來(lái)，大大提高了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的效率，也間接地為企業(yè)迅速占領(lǐng)市場(chǎng)帶來(lái)了時(shí)間上的保證。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH132.46
【目錄】：

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9 謝暉;基于CAE仿真的沖壓回彈影響因素研究[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年05期

10 王志新,賀敏,曾憲文;基于CAE技術(shù)對(duì)薄壁制件注射成型的分析研究[J];汽車(chē)工藝與材料;2003年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黃建國(guó);劉文彭;;CAE在風(fēng)電鑄件鑄造工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化中的應(yīng)用[A];云南省機(jī)械工程學(xué)會(huì)2010年年會(huì)論文集[C];2010年

2 黃建國(guó);劉文彭;;CAE在風(fēng)電鑄件鑄造工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化中的應(yīng)用[A];2010全國(guó)機(jī)械裝備先進(jìn)制造技術(shù)(廣州)高峰論壇論文匯編[C];2010年

3 祁頂春;;CAE技術(shù)在汽車(chē)熔斷器盒結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用[A];第六屆河南省汽車(chē)工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年

4 徐有忠;;奇瑞汽車(chē)自主研發(fā)中CAE的發(fā)展[A];2004“安徽制造業(yè)發(fā)展”博士科技論壇論文集[C];2004年

5 魏志芳;;彈藥CAE系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)研究[A];全國(guó)第21屆計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議（CACIS·2010）暨全國(guó)第2屆安全關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

6 湯雷;龔煒;鄭立捷;劉朝駿;;淺析船舶行業(yè)CAE計(jì)算資源平臺(tái)建設(shè)[A];第七屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)暨2011全國(guó)計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)與應(yīng)用高級(jí)研討會(huì)論文集[C];2011年

7 張繼偉;羅堯兵;;基于CAE的QX1060車(chē)輪結(jié)構(gòu)性能分析[A];輕型汽車(chē)技術(shù)2011年第7/8期（總第263/264期）[C];2011年

8 閆相禎;;CAE技術(shù)在深井復(fù)雜地層油氣工程中的應(yīng)用[A];2010年海峽兩岸材料破壞/斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議暨第十屆破壞科學(xué)研討會(huì)/第八屆全國(guó)MTS材料試驗(yàn)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

9 彭昌坤;劉偉;楊健;;車(chē)輛側(cè)面碰撞CAE對(duì)標(biāo)分析研究[A];第七屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)暨2011全國(guó)計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)與應(yīng)用高級(jí)研討會(huì)論文集[C];2011年

10 黨勇民;易細(xì)紅;雷曉鵬;;汽車(chē)高強(qiáng)度鋼板零件在CAE中的應(yīng)用與探討[A];第七屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)暨2011全國(guó)計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)與應(yīng)用高級(jí)研討會(huì)論文集[C];2011年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 ;[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

2 本報(bào)記者 徐恒;[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

3 ;[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2010年

4 辛文;[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2002年

5 本報(bào)記者 徐恒;[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

6 記者 張逸瀟;[N];蕪湖日?qǐng)?bào);2010年

7 ;[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

8 裘是;[N];文匯報(bào);2009年

9 ;[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

10 ;[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 龐政鐸;重載刮板輸送機(jī)減速器油液在線污染傳感報(bào)警系統(tǒng)的研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）;2011年

2 金建海;船舶CAE前后處理系統(tǒng)研制[D];江南大學(xué);2012年

3 張紅哲;車(chē)身概念設(shè)計(jì)智能CAE關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2010年

4 祁超;基于網(wǎng)格的高性能計(jì)算平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)及其在CAE中的應(yīng)用研究[D];西安理工大學(xué);2008年

5 趙勇;基于動(dòng)力學(xué)的盾構(gòu)機(jī)行星傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性研究[D];重慶大學(xué);2011年

6 王颋;面向CAD設(shè)計(jì)模型的計(jì)算多體動(dòng)力學(xué)虛擬原型[D];西南交通大學(xué);2006年

7 閆康康;CAE驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)板成形缺陷精益診斷解決與穩(wěn)健控制技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2010年

8 宋志安;中型噴漿機(jī)器人虛擬樣機(jī)技術(shù)[D];山東科技大學(xué);2005年

9 閻開(kāi)印;基于多體系統(tǒng)意義下的機(jī)車(chē)車(chē)輛虛擬樣機(jī)研究[D];西南交通大學(xué);2006年

10 黃志高;基于知識(shí)的塑料注射模集成設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究[D];華中科技大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張宇;基于CAE的減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)分析系統(tǒng)[D];江蘇科技大學(xué);2012年

2 汪東斌;基于CAE技術(shù)的汽車(chē)儀表板和轉(zhuǎn)向系振動(dòng)特性研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

3 姚銀歌;大型數(shù)控落地銑鏜床CAE與主軸箱優(yōu)化設(shè)計(jì)研究及應(yīng)用[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

4 鐘健靈;基于CAE的厚壁電熔管件變形分析及優(yōu)化[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

5 曹萍;基于CAE仿真技術(shù)的某微型客車(chē)車(chē)身疲勞壽命研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

6 姜清偉;基于CAE仿真的汽車(chē)覆蓋件表面柔軟缺陷分析[D];大連理工大學(xué);2011年

7 曾鋒;鋼包滑動(dòng)水口CAE分析[D];武漢科技大學(xué);2010年

8 田志強(qiáng);基于CAE技術(shù)的雙層熱流道注射模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];青島科技大學(xué);2010年

9 宋燕星;汽車(chē)復(fù)雜零件注塑模具CAE[D];哈爾濱理工大學(xué);2005年

10 徐建偉;自然平衡流道中剪切誘導(dǎo)非平衡流動(dòng)的CAE分析[D];鄭州大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：基于人工智能的齒輪CAD系統(tǒng)（GCAD）的研究與開(kāi)發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：95790