滾錐齒章動活齒傳動裝置的有限元分析
發(fā)布時間:2017-10-11 21:26
本文關(guān)鍵詞:滾錐齒章動活齒傳動裝置的有限元分析
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【摘要】:滾錐齒章動活齒傳動是近年來在偏擺錐齒少齒差行星傳動的基礎上,以活齒滾動嚙合副代換內(nèi)錐齒輪嚙合副而形成的一種多齒嚙合的新型空間活齒傳動,具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、零件少、傳動比大、承載能力強和多齒嚙合程度高等優(yōu)點,具有廣泛的發(fā)展空間和重要的應用價值。本文針對滾錐齒章動活齒傳動,主要做了如下的研究內(nèi)容:1、根據(jù)空間嚙合原理推導出了滾錐齒章動活齒傳動的中心盤齒面方程并建立了嚙合方程;推導出了機構(gòu)在傳動過程中的固定中心盤側(cè)壓力角和轉(zhuǎn)動中心盤側(cè)壓力角的計算公式;利用正交試驗法分析了傳動參數(shù)對壓力角的影響,得到了影響機構(gòu)壓力角的主要因素及其變化規(guī)律。2、應用接觸力學的有關(guān)理論建立了中心盤的受力分析模型,分析了傳動裝置中滾錐活齒與中心盤的受力狀態(tài),利用MATLAB軟件對活齒嚙合副進行非線性方程組求解,為下一步的中心盤齒面接觸強度分析奠定了基礎。3、根據(jù)M-B分形接觸模型理論建立了用于求解中心盤齒面接觸強度的分形接觸模型;得到了滾錐活齒與中心盤接觸時的載荷—面積關(guān)系式;利用MATLAB軟件分析了影響分形接觸模型的四個基本參數(shù),繪制出了相應參數(shù)下的真實接觸面積與載荷關(guān)系圖和彈性接觸面積占真實接觸面積的比值圖;通過對結(jié)果的分析,在理論上驗證了所建立的分形接觸模型的正確性。4、利用有限元ABAQUS軟件完成滾錐活齒與中心盤齒面間接觸強度的分析與計算,驗證了所建立的力分析模型的正確性;得到了中心盤的齒面接觸應力分布規(guī)律,并提出了相應的改善措施;利用有限元ABAQUS軟件對中心盤進行了模態(tài)分析,得到了中心盤前十階的固有頻率和振型圖,為后續(xù)的產(chǎn)品設計提供了理論依據(jù)。5、針對同一基本參數(shù)下的滾錐活齒與中心盤的嚙合模型,分別利用ABAQUS有限元法、Hertz彈性接觸理論及分形接觸模型分析計算其接觸應力值;通過對結(jié)果進行分析對比,得出了相應的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】:章動 滾錐活齒 分形理論 接觸強度 有限元分析
【學位授予單位】:大連交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TH132.41
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-17
- 1.1 課題背景及意義10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
- 1.2.1 章動齒輪傳動和活齒傳動10-13
- 1.2.2 章動活齒傳動13-16
- 1.3 論文的主要研究內(nèi)容16
- 本章小結(jié)16-17
- 第二章 嚙合特性分析及力分析17-40
- 2.1 滾錐齒章動活齒傳動結(jié)構(gòu)簡圖17-18
- 2.2 嚙合特性分析18-33
- 2.2.1 嚙合方程18-23
- 2.2.2 壓力角分析23-29
- 2.2.3 幾何模型創(chuàng)建29-33
- 2.3 力分析33-38
- 2.3.1 中心盤的力分析模型33-36
- 2.3.2 求解方程組36-37
- 2.3.3 中心盤的齒面接觸強度37-38
- 本章小結(jié)38-40
- 第三章 中心盤齒面分形接觸模型的建立與分析40-60
- 3.1 分形理論及M-B分形接觸模型簡介40-41
- 3.1.1 分形理論簡介40-41
- 3.1.2 M-B分形接觸模型簡介41
- 3.2 分形接觸模型的建立41-51
- 3.2.1 模型接觸系數(shù) λ 的構(gòu)建41-48
- 3.2.2 分形接觸模型的真實接觸面積與載荷的關(guān)系48-51
- 3.3 影響分形接觸模型的相關(guān)參數(shù)分析51-59
- 3.3.1 分形維數(shù)D對模型的影響及預測51-53
- 3.3.2 粗糙度幅值參數(shù)G?對模型的影響及預測53-55
- 3.3.3 材料特性參數(shù)? 對模型的影響及預測55-57
- 3.3.4 表面粗糙度Ra對模型的影響及預測57-59
- 本章小結(jié)59-60
- 第四章 中心盤齒面接觸強度的計算與分析60-74
- 4.1 有限元ABAQUS軟件的接觸強度分析60-70
- 4.1.1 ABAQUS接觸分析簡介60-61
- 4.1.2 ABAQUS接觸分析求解61-70
- 4.2 傳統(tǒng)Hertz彈性接觸理論的接觸強度計算70-71
- 4.3 分形理論的接觸模型強度計算71-72
- 4.4 不同接觸強度理論下的結(jié)果對比分析72-73
- 本章小結(jié)73-74
- 第五章 中心盤的有限元模態(tài)分析74-82
- 5.1 有限元模態(tài)分析理論74-76
- 5.1.1 模態(tài)分析概述74-75
- 5.1.2 模態(tài)分析理論過程75-76
- 5.2 ABAQUS模態(tài)分析過程76-80
- 5.2.1 ABAQUS中模態(tài)分析設置76-77
- 5.2.2 固定中心盤有限元模態(tài)分析77-78
- 5.2.3 轉(zhuǎn)動中心盤有限元模態(tài)分析78-80
- 本章小結(jié)80-82
- 結(jié)論與展望82-84
- 結(jié)論82-83
- 展望83-84
- 參考文獻84-87
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文87-88
- 致謝88-89
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 梁尚明,張均富,徐禮鉅,柳忠彬;擺動活齒傳動系統(tǒng)振動的動力學模型[J];振動工程學報;2003年03期
,本文編號:1014835
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