發(fā)布時(shí)間：2017-12-01 15:07

  本文關(guān)鍵詞：基于SolidWorks的修形直齒錐齒輪設(shè)計(jì)系統(tǒng)

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【摘要】：直齒錐齒輪主要用于相交軸之間的傳動(dòng)，在汽車(chē)差速器、礦山機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域中有比較廣泛的應(yīng)用。由于制造誤差、安裝誤差以及齒輪嚙合過(guò)程中的變形等因素的影響，使得標(biāo)準(zhǔn)的齒輪在傳動(dòng)的過(guò)程中存在著振動(dòng)、噪聲以及載荷不均等問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者針對(duì)這些問(wèn)題，對(duì)齒輪進(jìn)行了齒形修形研究，取得了一些理論成果，修形理論大大的改善了齒輪的傳動(dòng)效果。 直齒錐齒輪由于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，手工建模比較繁瑣，降低了齒輪修形研究的效率。因此有學(xué)者設(shè)計(jì)了直齒錐齒輪的參數(shù)化建模系統(tǒng)，但是大多數(shù)是按照背錐原理，或者是通過(guò)曲線(xiàn)擬合球面漸開(kāi)線(xiàn)，因此存在一定的誤差。而且關(guān)于修形直齒錐齒輪的設(shè)計(jì)系統(tǒng)也尚未見(jiàn)公開(kāi)報(bào)道。 本課題組針對(duì)直齒錐齒輪進(jìn)行了修形理論的研究，提出了齒向等距修形，通過(guò)ANSYS動(dòng)態(tài)有限元分析驗(yàn)證了齒向等距修形的效果，并通過(guò)正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn)得到了最優(yōu)修形參數(shù)。本文結(jié)合課題組修形理論的成果，以SolidWorks為支撐軟件，以C#為編程語(yǔ)言，在Visual Studio2008集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中開(kāi)發(fā)修形直齒錐齒輪設(shè)計(jì)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括三個(gè)基本功能模塊，分別是直齒錐齒輪的建模模塊、直齒錐齒輪的裝配模塊以及直齒錐齒輪的修形模塊。此外還有一些輔助功能模塊，主要是存儲(chǔ)模塊和CAM/CAE接口模塊。 建模模塊主要是完成直齒錐齒輪的參數(shù)化建模，用戶(hù)通過(guò)基本參數(shù)輸入界面輸入齒輪的基本參數(shù)，再通過(guò)簡(jiǎn)單的人機(jī)交互就可以實(shí)現(xiàn)錐齒輪的快速建模，大大提高了錐齒輪的建模效率，而且采用“方程式驅(qū)動(dòng)的曲線(xiàn)”功能生成球面漸開(kāi)線(xiàn)，保證了齒廓曲線(xiàn)的精度。 裝配模塊主要是實(shí)現(xiàn)齒輪副的自動(dòng)裝配，用戶(hù)只需選擇需要裝配的齒輪，系統(tǒng)即可自動(dòng)為齒輪之間添加配合關(guān)系，快速實(shí)現(xiàn)齒輪副的裝配，裝配模塊還預(yù)留出了ANSYS的接口，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)ANSYS有限元軟件的調(diào)用。 修形模塊主要是輔助用戶(hù)完成錐齒輪的快速修形，修形模塊包括齒向等距修形和齒廓直線(xiàn)修形，用戶(hù)選擇需要修形的齒輪，然后選擇修形方式，，通過(guò)ANSYS有限元分析得到修形量，然后用戶(hù)輸入其它的修形參數(shù)，同時(shí)也可以通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)生成，最后結(jié)合一些人機(jī)交互操作，即可快速實(shí)現(xiàn)錐齒輪的修形。 存儲(chǔ)功能可以實(shí)現(xiàn)模型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，例如錐齒輪的基本參數(shù)、間接參數(shù)以及形狀參數(shù)等數(shù)據(jù)，CAM/CAE接口可以實(shí)現(xiàn)對(duì)Cimatron軟件和ANSYS有限元分析軟件的調(diào)用，便于后續(xù)的CAM和CAE分析。 修形直齒錐齒輪設(shè)計(jì)系統(tǒng)大大提高了修形研究的效率，降低了重復(fù)勞動(dòng)，為直齒錐齒輪修形理論的通用化，奠定了一定的系統(tǒng)基礎(chǔ)。同時(shí)設(shè)計(jì)系統(tǒng)還可以為運(yùn)動(dòng)仿真、有限元分析、錐齒輪模具設(shè)計(jì)以及CAM提供精確的齒輪及齒輪副模型。
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TH132.41

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本文編號(hào)：1241498