隨著齒輪傳動(dòng)向著高速、重載、精密、高效、低噪聲方向發(fā)展,制造業(yè)對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度提出了更高的要求。齒面摩擦特性的研究對(duì)于減少摩擦損失、增大齒輪承載能力、改善系統(tǒng)傳動(dòng)性能等具有顯著的意義。本文首先比較了齒輪傳動(dòng)齒面摩擦的主要計(jì)算方法,在此基礎(chǔ)上,對(duì)齒輪傳動(dòng)的摩擦多性態(tài)過程進(jìn)行建模。基于自研的齒輪傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái),測(cè)量齒輪傳動(dòng)過程中齒面上采樣點(diǎn)的應(yīng)力和應(yīng)變。根據(jù)齒輪展成加工原理推導(dǎo)出比較精確的齒廓曲線;采用APDL和MATLAB混合建模方法,創(chuàng)建了比較精確的輪齒幾何模型。對(duì)齒輪強(qiáng)度分析的有限元精確建模中若干技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了探討:（1）基于齒輪整體模型的“位移補(bǔ)償”法和應(yīng)力與形變等效原理的“有效邊界”法,對(duì)齒輪有限元邊界條件進(jìn)行了論證,較精確的“有效邊界”范圍大致為:周向跨齒大于等于3,模厚比大于3;（2）網(wǎng)格密度對(duì)齒輪強(qiáng)度的仿真結(jié)果有一定的影響,有必要考慮包括舍入誤差在內(nèi)的計(jì)算誤差;（3）基于五齒平面模型,進(jìn)行剛度計(jì)算,計(jì)算出齒根危險(xiǎn)截面的載荷歷程。基于比較精確的有限元分析模型,對(duì)不同工況下輪齒強(qiáng)度模擬計(jì)算時(shí)所施加的荷載類型及其對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響進(jìn)行較深入的探索:從靜態(tài)/準(zhǔn)靜態(tài)荷載和動(dòng)態(tài)接觸的算法機(jī)... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 齒面摩擦研究意義及現(xiàn)狀
        1.1.1 齒面摩擦研究的意義
        1.1.2 齒面摩擦研究現(xiàn)狀
    1.2 齒輪傳動(dòng)齒面摩擦計(jì)算方法
        1.2.1 基于彈流潤(rùn)滑理論的齒面摩擦計(jì)算方法
        1.2.2 基于摩擦特性實(shí)驗(yàn)的齒面摩擦計(jì)算方法
    1.3 本文課題背景及主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第2章 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及特征參數(shù)提取
    2.1 齒輪傳動(dòng)的多性態(tài)建模
    2.2 關(guān)鍵摩擦特征參數(shù)提取的實(shí)驗(yàn)原理
    2.3 齒輪傳動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置
    2.4 實(shí)驗(yàn)特征參數(shù)的提取
    2.5 本章小結(jié)
第3章 齒廓曲線方程的求解與齒輪參數(shù)化建模
    3.1 基于磨前滾刀加工的齒廓曲線求解
        3.1.1 磨前滾刀結(jié)構(gòu)分析
        3.1.2 平面坐標(biāo)系變換
        3.1.3 齒輪齒廓曲線方程求取
        3.1.4 多段共軛曲線的數(shù)值合成
    3.2 APDL與MATLAB混合建模方法
    3.3 輪齒幾何模型
    3.4 本章小結(jié)
第4章 齒輪有限元建模主要技術(shù)環(huán)節(jié)研究
    4.1 齒輪有限元建模中邊界范圍與網(wǎng)格密度的研究
        4.1.1 基于齒輪整體分析的“位移補(bǔ)償”法
        4.1.2 基于應(yīng)力與形變等效原理的“有效邊界”法
        4.1.3 網(wǎng)格密度對(duì)輪齒強(qiáng)度數(shù)值模擬的影響
    4.2 嚙合剛度計(jì)算
    4.3 載荷歷程計(jì)算
        4.3.1 載荷分配系數(shù)計(jì)算
        4.3.2 載荷歷程的求解
    4.4 本章小結(jié)
第5章 齒輪強(qiáng)度數(shù)值仿真技術(shù)及方法研究
    5.1 齒輪強(qiáng)度數(shù)值仿真技術(shù)概述
    5.2 靜載/準(zhǔn)靜態(tài)荷載下齒輪強(qiáng)度分析
        5.2.1 彈性力學(xué)問題基本算法原理
        5.2.2 齒輪靜力學(xué)分析有效荷載
        5.2.3 齒輪靜態(tài)/準(zhǔn)靜態(tài)分析前處理及相關(guān)參數(shù)控制
    5.3 動(dòng)態(tài)接觸荷載下齒輪強(qiáng)度分析
        5.3.1 齒輪動(dòng)態(tài)接觸的有限元分析算理
        5.3.2 齒輪動(dòng)態(tài)接觸分析的有效荷載
        5.3.3 嚙合齒對(duì)動(dòng)態(tài)接觸分析前處理及相關(guān)參數(shù)控制
    5.4 數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果及分析
    5.5 計(jì)入摩擦的正問題模型
    5.6 本章小結(jié)
第6章 摩擦因數(shù)的反求計(jì)算
    6.1 參數(shù)反求流程
    6.2 遺傳算法
    6.3 基本遺傳算子
        6.3.1 編碼
        6.3.2 選擇
        6.3.3 交叉
        6.3.4 變異
        6.3.5 小生境技術(shù)
        6.3.6 適應(yīng)度函數(shù)
    6.4 遺傳算法基本控制參數(shù)的選擇
    6.5 隔代映射小種群遺傳算法
    6.6 摩擦因數(shù)的反求計(jì)算
        6.6.1 敏感性分析
        6.6.2 搜索范圍對(duì)摩擦因數(shù)反求的影響
        6.6.3 交叉概率對(duì)摩擦因數(shù)反求的影響
        6.6.4 不同的潤(rùn)滑條件下摩擦因數(shù)的反求
    6.7 反求結(jié)果分析
    6.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間學(xué)術(shù)論文發(fā)表及項(xiàng)目研究情況
附錄B 部分反求程序


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]漸開線齒輪傳動(dòng)的混合彈流潤(rùn)滑研究[D]. 高創(chuàng)寬.太原理工大學(xué) 2005

碩士論文
[1]齒輪應(yīng)力與變形精確分析中的有限元建模研究[D]. 周長(zhǎng)江.中南大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3201746