隨著時(shí)代的進(jìn)步,摩擦學(xué)在不斷發(fā)展。在齒輪設(shè)計(jì)過程中,為了延長齒輪的壽命,降低噪音,考慮摩擦因素影響越來越得到設(shè)計(jì)者的重視。在傳統(tǒng)的齒輪摩擦學(xué)性能研究過程中,通常采用實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)齒輪進(jìn)行摩擦學(xué)性能研究,但是實(shí)驗(yàn)浪費(fèi)了大量的人力以及物力。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,目前的齒輪摩擦學(xué)研究通常采用虛擬仿真技術(shù)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,因?yàn)樘摂M仿真技術(shù)可以對(duì)實(shí)驗(yàn)解決不了的問題進(jìn)行補(bǔ)充。如對(duì)于應(yīng)力和溫度的測(cè)量,通過實(shí)驗(yàn)只能獲得某點(diǎn)的應(yīng)力和溫度,而通過有限元仿真分析卻可以得到應(yīng)力場(chǎng)和溫度場(chǎng)。本文應(yīng)用虛擬仿真技術(shù),以通用單級(jí)錐齒輪為例,通過對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)、靜力學(xué)仿真分析,研究其摩擦學(xué)性能,為錐齒輪優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論參考。主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:1、應(yīng)用動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS對(duì)錐齒輪建立動(dòng)力學(xué)仿真模型,分析不同轉(zhuǎn)速下錐齒輪的正壓力、摩擦力變化情況,得到從嚙入到嚙出過程中最大瞬時(shí)摩擦力隨轉(zhuǎn)速升高而增大這一結(jié)論。2、應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS Workbench對(duì)錐齒輪的輪齒進(jìn)行有限元靜力學(xué)分析,模擬計(jì)算不同轉(zhuǎn)速、不同嚙合位置的應(yīng)力場(chǎng),通過分析得到隨著嚙入到嚙出不同的嚙合位置錐齒輪的等效接觸應(yīng)力和等效彎曲應(yīng)力的變化趨勢(shì)... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１主從動(dòng)齒輪模型??Ｆｉｇ．?２．１?Ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｄｒｉｖｉｎｇ?ａｎｄ?ｄｒｉｖｅｎ?Ｇｅａｒ??

－?Ａ??？—?？?—＾?Ｓ＾：＇：?Ｔ，；：＂??ａ＂?ｉＭｏｔ?ｖｍ??的時(shí)以?＾?－Ｓ＾?ｓｔｌａＵ??？？？?ｌｙｓｉｎｇ?ｉｓ屬?：ｓｋ５ＳＳ￣－??？■響?ｍｒ－￣Ｂ?＊？－＊？?料?■????？?？Ｗ挪？》?ｌＯＴＯＣｔｏ－?－?ｌ￡？＊Ｗｉ??＊？？．?＾?ｒ－ｒ?＾?－￣＊－??＇＊?＾?＿．？”：?Ｎ＇ｉｗｉ．．．．．．＾?．ＪＪｉＪ：??—??項(xiàng)錆《?ｊｗ?Ｗ?？?ｉ?ｖｕ??Ｆ＾？ｉ｜??一?Ｊ二：」｜??圖２．２?Ｇｅａｒｔｒａｘ工具欄??Ｆｉｇ．?２．２?Ｇｅａｒｔｒａｘ?Ｔｏｏｌｂａｒ??２．３錐齒輪幾何模型的裝配??對(duì)錐齒輪三維模型設(shè)計(jì)過程之后，裝配也是一個(gè)待解決的重要問題。因?yàn)檠b配過程??中可能會(huì)遇到干涉等問題，所以精確的裝配過程也是必要的，過程如下：??（１）準(zhǔn)備好所需要裝配的大小錐齒輪。??（２）將大錐齒輪打開，在其過軸線的任意兩個(gè)基準(zhǔn)面中的一個(gè)上畫一根草圖線，連接??兩個(gè)錐齒輪的交點(diǎn)和齒輪端面的中點(diǎn)處做一根中心線。??（３）將齒輪的背面作為基準(zhǔn)面做一根草圖線，將單個(gè)齒根的齒根線的中點(diǎn)與端面圓心??相連接做一根草圖線。??（４）按先后的次序點(diǎn)擊插入，參考幾何體，基準(zhǔn)面接著在彈出的對(duì)話框中分別選擇前??面所建立的草圖線作為第一參考和第二參考。??（５）打開小齒輪模型，重復(fù)上述２，?３，?４步的操作，和大齒輪操作唯一的不同點(diǎn)是，??齒輪的背面的草圖線是連接單個(gè)齒頂?shù)凝X頂線的中點(diǎn)和端面圓心。??（６）使用“同軸心”和“重合”兩個(gè)命令將大齒輪裝配在軸上面。??（７）選擇標(biāo)準(zhǔn)配合工作欄里面的“重合”命令，選擇大齒輪的錐線交點(diǎn)和小齒輪的

第二章錐齒輪建模與摩擦動(dòng)力學(xué)分析??（１２）選擇機(jī)械配合窗口中的齒輪選項(xiàng)，先后點(diǎn)擊大齒輪和小齒輪的軸線當(dāng)作進(jìn)行配??合的實(shí)體，在比例欄中分別的輸入大小齒輪的齒數(shù)。要注意的是如果先選擇了大齒輪的??軸線則在左邊先輸入大齒輪的齒數(shù)，這樣才能正確的對(duì)應(yīng)，以此方式進(jìn)行裝配成功后的??結(jié)果如圖２．３所示。??圖２．３成功裝配的齒輪對(duì)??Ｆｉｇ．?２．３?Ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ－ａｓｓｅｍｂｌｅｄ?ｇｅａｒ?ｐａｉｒ??２．４虛擬樣機(jī)技術(shù)與ＡＤＡＭＳ軟件的介紹??２．４．１虛擬樣機(jī)技術(shù)簡介??機(jī)械設(shè)計(jì)事實(shí)上是一種發(fā)現(xiàn)與分析和處理矛盾并存的過程，也是進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化的??過程。通常來說機(jī)械設(shè)計(jì)需要許多步驟，這些步驟包含了圖樣的設(shè)計(jì)、樣品的制造、多??次的改良測(cè)試以及定型生產(chǎn)等。但是在這個(gè)過程中，為了滿足各種設(shè)計(jì)需要，經(jīng)常會(huì)出??現(xiàn)制造出的樣品經(jīng)過反復(fù)測(cè)試，消耗的時(shí)間長，成本也很貴。然而虛擬樣機(jī)的出現(xiàn)，為??這一種現(xiàn)象提供了更豐富的可能性，改善了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，它可以使用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)??設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并改善這一重復(fù)的過程。正是由于這種方式的存在不僅降低了研發(fā)的周期還大??幅度的降低了科研成本，同時(shí)增加了盈利的金額。虛擬樣機(jī)的出現(xiàn)一定程度上加快了敏??捷制造業(yè)的進(jìn)步，推動(dòng)了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化１２９１。??所謂虛擬樣機(jī)技術(shù)（ＶＰｍ，ｉｒｔＵａｌ?Ｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ）即是在產(chǎn)品幵發(fā)的過程中，將分散的各零??部件的設(shè)計(jì)和分析技術(shù)相互結(jié)合，利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)技術(shù)制造出產(chǎn)品的整機(jī)模型，針對(duì)??設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在正式使用之后可能的情況進(jìn)行仿真分析，可以準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)出產(chǎn)品整體性能??并加以改善，以及優(yōu)化產(chǎn)品的質(zhì)量［３？。??虛擬樣機(jī)是以一個(gè)包含組成整機(jī)的

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