漸開(kāi)線圓柱齒輪被廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)的各個(gè)方面,人們通過(guò)對(duì)齒輪進(jìn)行適當(dāng)修形的方法來(lái)提高齒輪的傳動(dòng)性能。本文通過(guò)對(duì)齒輪的參數(shù)化建模、靜態(tài)有限元應(yīng)力分析,根據(jù)應(yīng)用齒廓和齒向兩種修形方法進(jìn)行修形前后的最大接觸應(yīng)力數(shù)值大小和分布情況的對(duì)比分析,明確修形的必要性。最后以航空A型齒輪副為例,在ANSYS軟件中運(yùn)用主動(dòng)輪和從動(dòng)輪同時(shí)齒廓修形的方法確定最佳修形量。 根據(jù)漸開(kāi)線圓柱齒輪的各項(xiàng)特征,輸入?yún)?shù)進(jìn)行齒輪的建模能夠準(zhǔn)確的體現(xiàn)漸開(kāi)線圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。本文在運(yùn)用UG (Unigraphics NX)進(jìn)行建模的同時(shí),還介紹了利用OPEN/API模塊設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)功能創(chuàng)建漸開(kāi)線圓柱齒輪的參數(shù)化建模系統(tǒng)的過(guò)程。這樣不僅能夠提高建模的精度,還可以大大增加建模的效率。在UG的環(huán)境下通過(guò)約束解除條件對(duì)大小齒輪進(jìn)行裝配,并通過(guò)UG與ANSYS接口技術(shù)導(dǎo)入到ANSYS中,解決了以其它格式導(dǎo)入到ANSYS軟件中發(fā)生的數(shù)據(jù)和裝配條件的丟失現(xiàn)象。 運(yùn)用ANSYS有限元分析軟件對(duì)建造的齒輪組模型進(jìn)行靜態(tài)有限元分析。通過(guò)赫茲接觸理論計(jì)算的最大接觸應(yīng)力數(shù)值與靜態(tài)有限元分析得出的結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證有限元軟件適用于齒輪嚙合過(guò)程的分析和各項(xiàng)運(yùn)算,并根據(jù)ANSYS對(duì)齒輪靜態(tài)分析結(jié)果,得到齒輪嚙合傳動(dòng)過(guò)程中的一些運(yùn)動(dòng)規(guī)律,為后面齒輪修形工作有利的依據(jù)。 齒輪組在嚙合過(guò)程中,特別是嚙入和嚙出時(shí),輪齒齒面瞬間應(yīng)力容易出現(xiàn)驟升驟降,分布不均的現(xiàn)象,容易對(duì)齒輪的結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞,因此需要對(duì)齒輪進(jìn)行適當(dāng)?shù)男扌�。運(yùn)用ANSYS軟件靜態(tài)有限元分析,對(duì)修形前后的齒輪應(yīng)力情況進(jìn)行分析比較,說(shuō)明進(jìn)行修形操作的必要性。并以給定航空A型齒輪副為例,通過(guò)對(duì)主動(dòng)輪和從動(dòng)輪同時(shí)進(jìn)行齒廓修形的方法來(lái)確定最佳修形量。
【學(xué)位單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類(lèi)】：TH132.413
【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 課題的來(lái)源和研究目的
    1.2 國(guó)內(nèi)外齒輪修形技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究方法及意義
第2章 圓柱漸開(kāi)線齒輪的建模
    2.1 UG的介紹
    2.2 漸開(kāi)線圓柱齒輪的模型建立
        2.2.1 漸開(kāi)線曲線的創(chuàng)建
        2.2.2 模型的創(chuàng)建
    2.3 基于UG/OPEN API的漸開(kāi)線圓柱齒輪建模系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
    2.4 創(chuàng)建圓柱漸開(kāi)線齒輪組的基本組成原件
    2.5 漸開(kāi)線圓柱齒輪組幾何模型的裝配
    2.6 本章小結(jié)
第3章 齒輪接觸理論和漸開(kāi)線圓柱齒輪接觸有限元分析
    3.1 圓柱齒輪的受力分析
    3.2 接觸理論與接觸有限單元理論
        3.2.1 經(jīng)典接觸力學(xué)理論
        3.2.2 有限元原理介紹
    3.3 圓柱齒輪靜態(tài)接觸的有限元分析法
        3.3.1 ANSYS簡(jiǎn)介
        3.3.2 ANSYS接觸模塊介紹
        3.3.3 模型的導(dǎo)入
        3.3.4 建立有限元模型
        3.3.5 創(chuàng)建接觸面和目標(biāo)面
        3.3.6 評(píng)價(jià)參數(shù)的有限元計(jì)算與分析
    3.4 齒輪嚙合過(guò)程的靜態(tài)有限元分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于ANSYS的圓柱齒輪的修形研究設(shè)計(jì)
    4.1 齒輪修形理論的概括
    4.2 修形理論研究
        4.2.1 齒廓修形
        4.2.2 齒向修形
        4.2.3 修形后齒輪的嚙合特點(diǎn)
    4.3 齒向修形后齒輪嚙合的靜態(tài)有限元分析
    4.4 最佳修形最的確定
    4.5 最佳修形量的確定
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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5 楊生華;齒輪接觸有限元分析[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2003年02期

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本文編號(hào)：2872274