【摘要】：本文研究的是富康轎車差速器上的直齒圓錐齒輪。最終的研究目的是提出理想的修形曲線對齒輪進行修形以達(dá)到減振降噪的效果。齒輪是機械傳動系統(tǒng)中非常重要的機械零件。理解、掌握齒輪嚙合接觸的行為特征,包括綜合剛度、傳動誤差以及接觸區(qū)域的變形對齒輪的修形和優(yōu)化將起到至關(guān)重要的作用。 齒輪分析模型可以分為物理參數(shù)分析模型及模態(tài)參數(shù)分析模型。根據(jù)近期文獻(xiàn),依托物理參數(shù)分析模型,其主要研究方法可以分類為三種:數(shù)值計算方法、實驗方法、有限單元法。有限元方法可以有力的彌補數(shù)值方法的不足,采用數(shù)值離散技術(shù)可以突破以往數(shù)值方法把整個齒輪的動態(tài)振動問題歸結(jié)為一個方程的數(shù)值求解的局限性,把整體問題劃分為數(shù)量巨大的有限的方程進行求解,獲得了逼近實際的結(jié)果。有限元方法還彌補了物理模擬試驗成本過高、周期過長的不足。 本文總結(jié)了近期基于減振降噪目的的齒輪研究方法及研究進展; 分析了求解接觸問題的有限元方法原理; 對求解接觸問題的有限元方法和經(jīng)典力學(xué)方法進行了比較。 本文采用通用的有限元軟件ANSYS 分析齒輪嚙合接觸問題,提出了基于ANSYS 的直齒圓錐齒輪APDL 語言的參數(shù)化造型方法; 采用分割模型的方法,解決了作為整體模型難以采用六面體單元進行網(wǎng)格劃分的難題。給出了齒輪嚙合仿真的邊界條件及約束的施加方法、算法選擇及求解參數(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)定值。并且提出了基于ANSYS 軟件的“齒輪造型-有限元分析-齒形優(yōu)化”一體化技術(shù)的方法。 文中采用單齒嚙合有限元模型討論了傳統(tǒng)的雙齒嚙合區(qū)的綜合剛度求取方法的不足,推導(dǎo)了不同基本參數(shù)的直齒圓錐齒輪的名義剛度的求解公式,并給出了直齒圓錐齒輪的綜合剛度曲線。 本文在分析輪齒接觸的細(xì)節(jié)信息的基礎(chǔ)上,對齒輪的接觸特性進行了分析; 通過“端嚙”現(xiàn)象說明了鼓形修形的必要性; 仔細(xì)研究了整個嚙合周期內(nèi)輪齒大、小端的變形情況,給出了鼓形的修形量。最后對鼓形修形的齒形優(yōu)化的一體化實現(xiàn)方法及過程進行了論述。
【圖文】：

圖 1－1 富康轎車差速器形以達(dá)到減振降噪的目的，就必須對齒輪介紹齒輪系統(tǒng)噪聲產(chǎn)生的原因。中，主要研究由齒輪嚙合動態(tài)激勵產(chǎn)生的聲和自鳴噪聲。由于輪齒沖擊，齒輪會產(chǎn)，由于這種擾動產(chǎn)生的聲輻射稱為加速齒輪動態(tài)嚙合力的作用下，系統(tǒng)的各零部件為自鳴噪聲（Structured-borne Noise）。勵分為內(nèi)部激勵和外部激勵。外部激勵主力矩。內(nèi)部激勵是在齒輪副嚙合過從中在統(tǒng)動力學(xué)研究的重點之一。內(nèi)部激勵包括度激勵和誤差激勵屬于位移型的激勵，沖

圖 1－2 齒輪的綜合剛度P 、gδ 分別為嚙合輪齒的彈性變形量。單對輪齒的綜合剛度xk 可以()1pgpgSxkkkkk+==δpk 、gk 分別為主、被動輪齒的單齒剛度，即ppkδ1= ggkδ1= -2 中可知，在雙齒嚙合區(qū)，有兩對輪齒同時參與嚙合，，剛度曲線度的疊加，可以看出輪齒嚙合綜合剛度具有明顯的節(jié)躍型突變性
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TH132.41

【引證文獻(xiàn)】

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1 陳義東;王想連;姜土根;;利用ANSYS Workbench對螺栓組件進行應(yīng)力分析[J];機械工程師;2013年03期

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1 劉文遠(yuǎn);塑料斜齒輪齒廓修形研究及注塑工藝優(yōu)化[D];鄭州大學(xué);2011年

2 董新華;漸開線直齒圓柱齒輪齒根過渡曲線優(yōu)化及其應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2013年

3 丁雄威;重載齒輪性能分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2013年

本文編號：2667392