高分子復(fù)合材料的快速發(fā)展以及性能不斷提高,推動(dòng)了高分子復(fù)合材料齒輪在汽車(chē)和其他工程中的應(yīng)用,引領(lǐng)機(jī)械行業(yè)向著輕量化方向發(fā)展。為了研究高分子材料齒輪摩擦磨損機(jī)理以及設(shè)計(jì)方法,開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)高分子齒輪試驗(yàn)機(jī)具有重要的工程意義。虛擬樣機(jī)技術(shù)是一門(mén)綜合多學(xué)科的技術(shù),它為產(chǎn)品的研發(fā)提供了一種全新的設(shè)計(jì)方法。與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造相比較,虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)有效地縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期以及提高了產(chǎn)品性能。本研究采用理論分析和試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,基于虛擬樣機(jī)技術(shù),針對(duì)高分子復(fù)合材料齒輪試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和性能仿真。利用有限元軟件ANSYS Workbench對(duì)高分子復(fù)合材料齒輪進(jìn)行了靜力學(xué)分析,通過(guò)Matlab軟件對(duì)仿真齒輪接觸應(yīng)力的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,建立等效應(yīng)力和負(fù)載轉(zhuǎn)矩之間的數(shù)學(xué)模型,以計(jì)算選用齒輪所能承受的最大轉(zhuǎn)矩;基于赫茲接觸理論對(duì)齒輪接觸應(yīng)力進(jìn)行了理論分析,結(jié)合理論分析與仿真分析結(jié)果,確定了試驗(yàn)機(jī)加載系統(tǒng)的加載范圍;基于粘彈性體的力學(xué)分析,確定了加載系統(tǒng)采用單鉸鏈支撐的滾珠絲杠砝碼加載方案。在試驗(yàn)過(guò)程中可調(diào)式測(cè)試齒輪箱偏轉(zhuǎn)角變化范圍很小,所以測(cè)試系統(tǒng)采用間斷相位法測(cè)量可調(diào)式測(cè)試齒輪箱偏轉(zhuǎn)角;利用SolidWor... 

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 試驗(yàn)機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 試驗(yàn)機(jī)發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 虛擬樣機(jī)技術(shù)綜述
        1.3.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)的產(chǎn)生背景
        1.3.2 虛擬樣機(jī)技術(shù)
        1.3.3 虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用
    1.4 課題研究?jī)?nèi)容
第二章 高分子復(fù)合材料齒輪的接觸應(yīng)力仿真分析
    2.1 ANSYS Workbench簡(jiǎn)介
    2.2 接觸應(yīng)力分析
        2.2.1 齒輪模型的建立與材料的選用
        2.2.2 創(chuàng)建齒輪接觸對(duì)與網(wǎng)格劃分
        2.2.3 定義邊界條件與施加載荷
        2.2.4 ANSYS Workbench求解與結(jié)果分析
    2.3 齒輪接觸應(yīng)力的數(shù)據(jù)擬合
    2.4 齒輪接觸應(yīng)力計(jì)算
    2.5 本章小結(jié)
第三章 高分子復(fù)合材料齒輪試驗(yàn)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    3.1 高分子復(fù)合材料齒輪試驗(yàn)機(jī)虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)流程
    3.2 高分子復(fù)合材料齒輪試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)方案研究
    3.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.3.1 功率流齒輪傳動(dòng)裝置
        3.3.2 試驗(yàn)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案確定
    3.4 加載系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.4.1 粘彈性體力學(xué)模型
        3.4.2 試驗(yàn)機(jī)加載系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案確定
        3.4.3 試驗(yàn)機(jī)加載系統(tǒng)原理
        3.4.4 絲杠電機(jī)選型
        3.4.5 滾珠絲杠支撐架強(qiáng)度分析
    3.5 齒輪磨損量測(cè)試原理
    3.6 裝夾系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.7 齒輪試驗(yàn)機(jī)虛擬樣機(jī)建模及運(yùn)動(dòng)仿真
        3.7.1 試驗(yàn)機(jī)虛擬裝配
        3.7.2 虛擬樣機(jī)模型運(yùn)動(dòng)仿真
    3.8 試驗(yàn)機(jī)的主要性能指標(biāo)
    3.9 本章小結(jié)
第四章 高分子復(fù)合材料齒輪試驗(yàn)機(jī)模態(tài)分析及動(dòng)力學(xué)仿真
    4.1 試驗(yàn)機(jī)模態(tài)分析
        4.1.1 試驗(yàn)機(jī)模型建立與網(wǎng)格劃分
        4.1.2 定義材料屬性與添加約束
        4.1.3 模態(tài)結(jié)果分析
    4.2 試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真的模型建立
        4.2.1 SolidWorks與 ADAMS之間數(shù)據(jù)交換
        4.2.2 導(dǎo)入虛擬樣機(jī)模型
    4.3 試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真分析
        4.3.1 定義材料屬性
        4.3.2 創(chuàng)建約束
        4.3.3 齒輪接觸動(dòng)力學(xué)模型的建立
        4.3.4 添加驅(qū)動(dòng)和載荷
        4.3.5 試驗(yàn)機(jī)仿真結(jié)果分析
    4.4 從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第五章 高分子復(fù)合材料齒輪摩擦磨損試驗(yàn)研究及誤差分析
    5.1 高分子復(fù)合材料齒輪粘著磨損模型的建立
    5.2 高分子復(fù)合材料齒輪磨損試驗(yàn)
        5.2.1 尼龍66 齒輪摩擦磨損試驗(yàn)
        5.2.2 PEEK齒輪接觸力試驗(yàn)
        5.2.3 10%CF-PEEK齒輪摩擦磨損試驗(yàn)
    5.3 系統(tǒng)誤差分析
        5.3.1 加載系統(tǒng)誤差分析
        5.3.2 測(cè)試系統(tǒng)誤差分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪磨損的數(shù)值計(jì)算與分析[J]. 胡波,黃平.  潤(rùn)滑與密封. 2017(12)
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[10]變速器試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)研發(fā)[J]. 米林,李利鋒,譚偉.  四川兵工學(xué)報(bào). 2014(05)

博士論文
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[2]挖掘機(jī)器人虛擬樣機(jī)建模技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 劉靜.浙江大學(xué) 2005

碩士論文
[1]組合式輪系效率試驗(yàn)臺(tái)虛擬設(shè)計(jì)與仿真分析[D]. 金森.西安理工大學(xué) 2017
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[4]大型多功能試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題研究[D]. 盧建國(guó).吉林大學(xué) 2016
[5]齒輪箱疲勞測(cè)試系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 程彥泉.杭州電子科技大學(xué) 2016
[6]行星齒輪減速器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 徐湛楠.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[7]油茶果采摘機(jī)虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)及動(dòng)力學(xué)分析[D]. 劉銀輝.中南林業(yè)科技大學(xué) 2012
[8]塑料斜齒輪嚙合熱力耦合數(shù)值仿真[D]. 欒義.湘潭大學(xué) 2012
[9]多功能鉆機(jī)工作裝置的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)[D]. 王翔.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2011
[10]封閉功率齒輪傳動(dòng)試驗(yàn)研究[D]. 許文科.華中科技大學(xué) 2009



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