本文選題：齒輪強度　切入點：有限元分析　出處：《東華大學》2011年碩士論文

【摘要】：齒輪傳動是機械傳動系統(tǒng)中應用最廣泛的傳動機構(gòu),它具有功率范圍大、傳動效率高、傳動比準確、使用壽命長、工作安全可靠等特點。隨著近代科學技術與工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,齒輪傳動逐漸向高速、重載、低噪聲、高可靠性的方向發(fā)展,這也對齒輪傳動裝置的承載能力提出了更高的要求,所以現(xiàn)代齒輪設計中對齒輪傳動系統(tǒng)的靜、動態(tài)特性提出了更高的要求。運用傳統(tǒng)分析方法無法形象地得到齒輪傳動中齒輪的應力分布狀況,而采用有限元分析法可以直觀、形象地對齒輪傳動過程中的各種工況進行模擬和分析,為齒輪的設計提供有力的支持。 本文基于CAD/CAE軟件,對發(fā)動機前端齒輪做了以下幾方面工作： 1.建立三維漸開線齒輪 借助基于SolidWorks2008的集成第三方插件GearTrax2008,建立標準的漸開線齒輪。在SolidWorks2008中,通過繪制漸開線的方法創(chuàng)建漸開線齒輪十分復雜；而在GearTrax2008中只需輸入指定的參數(shù),軟件便會自動生成符合條件的漸開線齒輪。將生成的漸開線齒輪在SolidWorks中進行無干涉裝配。 2.齒輪彎曲和接觸應力的有限元應力計算 將三維漸開線齒輪模型導入有限元分析軟件ABAQUS中,對模型及其邊界條件進行適當?shù)暮喕?在主動齒輪中心點上加載轉(zhuǎn)速,在從動齒輪上加載阻力扭矩,從而模擬出齒輪的轉(zhuǎn)動嚙合過程,求出嚙合過程中齒輪的接觸和彎曲應力變化,并與國標方法計算出的接觸與彎曲應力進行比較分析。 3.發(fā)動機前端齒輪的疲勞壽命分析 利用有限元分析的應力結(jié)果,在MSC.Fatigue中對齒輪的疲勞壽命進行分析,得到齒輪的壽命分析結(jié)果,找出失效區(qū)域并分析相關因素對疲勞的影響。 通過以上3方面工作,為齒輪的設計與分析提供了一套有效的方法；相比傳統(tǒng)的計算和實驗方法,可以有效的縮短開發(fā)周期、降低試驗費用。
[Abstract]:Gear transmission is the most widely used transmission mechanism in mechanical transmission system. It has the characteristics of large power range, high transmission efficiency, accurate transmission ratio, long service life, safety and reliability.With the rapid development of modern science and technology and industrial production, gear transmission gradually develops to the direction of high speed, heavy load, low noise and high reliability.Therefore, modern gear design requires higher static and dynamic characteristics of gear transmission system.The stress distribution of gears in gear transmission can not be obtained vividly by the traditional analysis method, but the finite element analysis method can be used to simulate and analyze the various working conditions in the process of gear transmission intuitively and vividly.Provide strong support for gear design.Based on CAD/CAE software, this paper does the following work on engine front-end gear:1.Establishment of 3D Involute GearThe standard involute gear is established with the help of SolidWorks2008 integrated third party plug-in GearTrax 2008.In SolidWorks2008, it is very complicated to create involute gear by drawing involute, but in GearTrax2008, the involute gear can be generated automatically by input of specified parameters.The involute gear is assembled in SolidWorks without interference.2.Finite element stress calculation of bending and contact stress of GearThe 3D involute gear model is introduced into the finite element analysis software ABAQUS, and the model and its boundary conditions are properly simplified. The rotational speed is loaded at the center point of the drive gear, and the torque is loaded on the driven gear.Thus, the rotational meshing process of gears is simulated, and the change of contact and bending stresses of gears during meshing is obtained, and the contact and bending stresses calculated by the national standard method are compared and analyzed.3.Fatigue Life Analysis of engine Front end GearThe fatigue life of gear is analyzed in MSC.Fatigue by using the stress result of finite element analysis. The result of life analysis of gear is obtained, and the failure zone is found out and the influence of relevant factors on fatigue is analyzed.Through the above three aspects of work, it provides a set of effective methods for gear design and analysis, compared with the traditional calculation and experimental methods, it can effectively shorten the development period and reduce the test cost.
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TH132.41

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本文編號：1720499