本文關(guān)鍵詞：齒輪熱變形對(duì)其振動(dòng)特征的影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：漸開(kāi)線作為最常用的齒廓曲線，由于它本身的特點(diǎn)，使齒輪副在嚙合點(diǎn)處存在相對(duì)滑動(dòng)，產(chǎn)生的摩擦熱會(huì)造成齒面溫度的升高及熱變形，影響齒輪副的傳動(dòng)性能。隨著對(duì)齒輪傳動(dòng)精度要求的提高，這個(gè)問(wèn)題引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。目前的研究可基本分為溫度場(chǎng)的計(jì)算與熱變形研究這兩個(gè)方向，而將齒輪熱變形與齒輪副振動(dòng)特征相聯(lián)系的研究卻很少。針對(duì)這一問(wèn)題，，本文將齒輪熱變形和齒輪動(dòng)力分析結(jié)合起來(lái)，在對(duì)齒廓熱變形偏差進(jìn)行計(jì)算的基礎(chǔ)上，分析了齒輪副在齒廓熱變形條件下的振動(dòng)特征變化規(guī)律。具體研究?jī)?nèi)容如下： 首先，建立了齒輪的ANSYS參數(shù)化模型，并用有限元法對(duì)齒輪穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的分布進(jìn)行了計(jì)算，得出了穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的基本特征：最高溫度分布在嚙合面中心區(qū)域，且分布于較淺的熱表層，其余部位溫度分布較為平均；轉(zhuǎn)速等外界因素對(duì)最高溫度值有較大影響，但對(duì)于分布情況影響很小。 其次，根據(jù)平均節(jié)點(diǎn)溫度及齒輪溫度場(chǎng)的分布情況采用均勻溫度場(chǎng)模型對(duì)漸開(kāi)線齒廓的熱變形進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)齒廓總偏差、齒廓傾斜偏差、齒廓形狀偏差的變化量給出了具體的計(jì)算公式，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。由此得出了漸開(kāi)線齒廓的熱變形特性：沿齒根到齒頂，齒體呈現(xiàn)出偏向體外的傾斜正偏差。 最后，利用集中參數(shù)法建立了齒輪副的非線性振動(dòng)方程，將熱變形引起的齒廓總偏差作為非線性模型中的誤差激勵(lì)進(jìn)行計(jì)算，得出了熱變形齒廓總偏差對(duì)齒輪副振動(dòng)特性的影響：在外界激勵(lì)不變的情況下，隨著熱變形偏差的增大，速度與加速度響應(yīng)呈幅值增大的趨勢(shì)，整體振動(dòng)響應(yīng)從簡(jiǎn)諧響應(yīng)向亞諧響應(yīng)轉(zhuǎn)變，但最終并未出現(xiàn)混沌運(yùn)動(dòng)。 本文的研究將齒輪的熱變形與齒輪副振動(dòng)特征聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行了研究，得出的結(jié)論對(duì)于齒輪振動(dòng)控制研究及齒輪修形設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：齒輪溫度場(chǎng) 熱變形 齒輪精度 非線性振動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH132.413
【目錄】：

• 致謝6-7
• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 圖清單12-13
• 表清單13-14
• 1 緒論14-21
• 1.1 課題研究的背景及意義14-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.2.1 齒輪本體溫度場(chǎng)及熱變形研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.2 齒輪非線性振動(dòng)的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.4 本章小結(jié)20-21
• 2 齒輪溫度場(chǎng)及熱變形理論21-30
• 2.1 傳熱理論基礎(chǔ)21-23
• 2.1.1 熱傳導(dǎo)21-22
• 2.1.2 熱對(duì)流22-23
• 2.1.3 熱輻射23
• 2.2 齒輪的導(dǎo)熱微分方程及邊界條件23-27
• 2.2.1 齒輪導(dǎo)熱微分方程24
• 2.2.2 齒輪導(dǎo)熱邊界條件24-27
• 2.3 熱變形理論基礎(chǔ)27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 3 齒輪本體溫度場(chǎng)有限元分析30-53
• 3.1 齒輪本體溫度場(chǎng)有限元計(jì)算方法30-32
• 3.2 齒輪熱載荷的計(jì)算32-40
• 3.2.1 漸開(kāi)線齒輪嚙合特點(diǎn)32-33
• 3.2.2 齒面輸入熱的計(jì)算33-38
• 3.2.3 輪齒對(duì)流傳熱計(jì)算38-40
• 3.3 有限元模型的建立與求解40-52
• 3.3.1 齒輪參數(shù)化模型的建立41-44
• 3.3.2 齒輪有限元模型分析結(jié)果44-47
• 3.3.3 齒輪工況對(duì)溫度場(chǎng)的影響分析47-51
• 3.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論51-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 4 溫升對(duì)漸開(kāi)線齒廓精度的影響分析53-65
• 4.1 漸開(kāi)線齒廓的熱變形特征53-55
• 4.2 漸開(kāi)線齒廓的熱變形誤差計(jì)算55-59
• 4.2.1 熱變形齒廓總偏差的計(jì)算56-57
• 4.2.2 熱變形齒廓傾斜偏差的計(jì)算57-58
• 4.2.3 熱變形齒廓形狀偏差的計(jì)算58-59
• 4.3 實(shí)驗(yàn)分析59-64
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)儀器及測(cè)量原理59-61
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果比對(duì)61-63
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論63-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 5 齒輪熱變形對(duì)齒輪副運(yùn)動(dòng)特性的影響分析65-80
• 5.1 齒輪非線性動(dòng)力學(xué)模型的建立66-69
• 5.2 齒輪非線性動(dòng)力學(xué)方程的求解69-71
• 5.3 熱變形齒廓誤差對(duì)振動(dòng)特性的影響分析71-79
• 5.3.1 振動(dòng)特征的描述71-78
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論78-79
• 5.4 本章小結(jié)79-80
• 6 總結(jié)與展望80-82
• 6.1 研究總結(jié)80-81
• 6.2 工作展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-85
• 作者簡(jiǎn)歷85

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：齒輪熱變形對(duì)其振動(dòng)特征的影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：383452