【摘要】：齒輪強(qiáng)度分析是輪齒承載能力、振動(dòng)、噪聲及修形等研究的基礎(chǔ)。因此，建立比較精確的分析模型，準(zhǔn)確求解受載輪齒的應(yīng)力與變形具有重要意義。 本文首先比較研究了齒根應(yīng)力與輪齒彈性變形的主要計(jì)算方法，指出了有限元法的廣泛應(yīng)用前景。進(jìn)而對齒輪強(qiáng)度分析的有限元精確建模的一些主要技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了探討：根據(jù)展成加工原理推導(dǎo)出比較精確的齒形曲線；采用基于純文本數(shù)據(jù)文件的APDL與MATLAB的混合建模方法，創(chuàng)建具有復(fù)雜邊界的輪齒幾何模型；齒輪整體模型研究表明：“擴(kuò)大”原始邊界法在理論提法上存在一定的局限性；基于應(yīng)力與形變等效原理，分析得到新的“有效邊界”范圍；推導(dǎo)出考慮齒輪等效誤差與輪齒綜合柔度時(shí)危險(xiǎn)加載點(diǎn)判別式；考慮齒輪綜合剛度，計(jì)算出接觸輪齒在嚙合周期內(nèi)的載荷分配率；研究得出了齒輪強(qiáng)度有限元分析的兩類平面問題判別的“齒寬條件”。 結(jié)合上述研究，對齒根應(yīng)力與齒面變形的分布規(guī)律進(jìn)行比較研究，結(jié)果表明了模型的可靠性。研究表明刀具齒項(xiàng)圓角對齒輪強(qiáng)度的影響比較顯著，進(jìn)而對Filiz經(jīng)驗(yàn)式予以修正�？紤]重合度和雙齒嚙合區(qū)相鄰輪齒接觸帶來的應(yīng)力疊加效應(yīng)，對中間齒齒根應(yīng)力與齒面彈性變形的載荷歷程進(jìn)行了比較研究。 基于輪齒變形的載荷歷程數(shù)值解，推導(dǎo)出考慮齒輪等效誤差與輪齒綜合變形時(shí)線外嚙入沖擊點(diǎn)判別式，準(zhǔn)確地計(jì)算出線外嚙合階段任意點(diǎn)的沖擊力。建立粘彈斜沖擊模型，推導(dǎo)出沖擊摩擦系數(shù)的計(jì)算式；基于對其他學(xué)者的研究成果的整理，建議將包括線外嚙合的嚙合周期內(nèi)摩擦類型分為三個(gè)階段，并推薦了每個(gè)階段摩擦系數(shù)比較適用的計(jì)算式。
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：B
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：TH132.4
【圖文】：

牡詼錅魯萋智慷確治涊PDL與其它高級語言混合建模研究再由APDL語言編程調(diào)用該數(shù)據(jù)文件，從而在ANSYS圖形窗口中生成齒廓曲線(如圖2一10)。在完成了比較復(fù)雜的輪齒部分幾何建模后，可以通過復(fù)制等操作順利地完成其他輪齒的構(gòu)建。齒輪體部分的幾何建模相對比較方便，可以采用直接建模法，圖2一11、12分別為包括輪齒和輪體的三齒平面幾何模型與三維幾何模型。由此可見，基于純文本數(shù)據(jù)文件的APDL與其它高級語言的混合建模方法，在處理具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和幾何造型的分析模型時(shí)可以給有限元建模與分析帶來較大的方便。〔56E5254氣504846X(漏)ILO444-3圖2一9MATL人B中生成的齒形圖2一10導(dǎo)入ANSYS后的齒形圖2一11二維精確齒形圖2一12三維精確齒形2.5本章小結(jié)①介紹了有限單元法的基本原理:對ANSYs的基本結(jié)構(gòu)、主要特點(diǎn)、及常用的幾種建模方法進(jìn)行了簡述;②對基于純文本數(shù)據(jù)文件的APDL與其它高級語言的混合建模方法進(jìn)行了初步探討;③基于齒輪展成加工原理，推導(dǎo)出考慮刀具齒頂圓角的準(zhǔn)確齒形曲線方程;④由MATLAB生成齒廓曲線的數(shù)據(jù)文件，通過APDL編程調(diào)用該文件在ANSYS

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本文編號：2771714