本文關(guān)鍵詞：帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)的動(dòng)力學(xué)和疲勞壽命研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：齒輪傳動(dòng)具有傳動(dòng)比范圍廣、傳動(dòng)效率高,壽命長(zhǎng),承載能力強(qiáng)和結(jié)構(gòu)緊湊等諸多優(yōu)點(diǎn),因此齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代各類機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用最為廣泛的一種傳動(dòng)形式。帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)是一種新型的齒輪傳動(dòng)形式,它是在從動(dòng)大齒輪上活套一條封閉環(huán)狀的柔性平帶,帶充當(dāng)金屬輪齒間的嚙合介質(zhì),把齒輪接觸副由“高模量-高模量”轉(zhuǎn)化為“高模量-低模量”,從而起到減振降噪,提高齒輪傳動(dòng)性能的作用。論文主要進(jìn)行了以下幾方面內(nèi)容研究： 1.在漸開線直齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)純扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模型的基礎(chǔ)上,建立了帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的非耦合型振動(dòng)模型,推導(dǎo)出其數(shù)學(xué)方程,利用數(shù)學(xué)解法,得到系統(tǒng)參數(shù)之間的關(guān)系,為帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)的動(dòng)力學(xué)性能研究提供了理論依據(jù)。 2.建立了兩種齒輪傳動(dòng)的有限元模型,對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析,提取具有代表性的固有頻率和振型進(jìn)行對(duì)比分析。分析表明,帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)的固有頻率有明顯提高,更不容易發(fā)生共振；齒輪應(yīng)力有明顯降低,減少了輪齒齒面的疲勞損壞。在中低速、輕載工作條件下,帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 3.分別改變介質(zhì)帶厚度、彈性模量和泊松比的數(shù)值,研究介質(zhì)帶參數(shù)的改變對(duì)齒輪傳動(dòng)性能的影響。分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)介質(zhì)帶厚度為1.Omm時(shí),齒輪傳動(dòng)具有較好的性能；小于1.Omm時(shí),介質(zhì)帶很容易損壞；大于這個(gè)數(shù)值時(shí),齒輪傳動(dòng)不平穩(wěn),振動(dòng)加劇。齒輪振動(dòng)性能隨著介質(zhì)帶彈性模量增大而提高,隨泊松比增大而降低。選取介質(zhì)帶材料時(shí),應(yīng)綜合考慮這些因素。 4.在ANSYS Workbench中,對(duì)帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,提取介質(zhì)帶接觸區(qū)域內(nèi)一點(diǎn)的應(yīng)力云圖和應(yīng)力響應(yīng)曲線。分析表明,介質(zhì)帶沒有影響齒輪傳動(dòng)過程中應(yīng)力的變化規(guī)律,驗(yàn)證了新型齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的合理性。介質(zhì)帶參與嚙合后降低了齒輪嚙合剛度,增大了齒輪嚙合阻尼,使得齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)幅度和振動(dòng)周期發(fā)生變化。 5.對(duì)帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)進(jìn)行疲勞壽命分析,得到整個(gè)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的疲勞壽命云圖,發(fā)現(xiàn)介質(zhì)帶壽命最短。分析影響介質(zhì)帶疲勞壽命的各種因素,提出改善介質(zhì)帶疲勞壽命的措施,為介質(zhì)帶材料的選取和制備提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：齒輪傳動(dòng) 振動(dòng) 模態(tài)分析 動(dòng)力學(xué) 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 齒輪傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題11-14
• 1.1.1 齒輪傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.1.2 我國(guó)齒輪傳動(dòng)技術(shù)存在的問題13-14
• 1.2 本課題的研究背景及研究意義14-17
• 1.2.1 帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)的研究背景14-16
• 1.2.2 帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)的研究意義16-17
• 1.3 本文選題的目的、意義及研究的主要內(nèi)容17-21
• 1.3.1 選題的目的和意義17-18
• 1.3.2 本文研究的主要內(nèi)容18-21
• 2 帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)的振動(dòng)分析21-39
• 2.1 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)的基本理論21-23
• 2.1.1 引起齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)的因素21-22
• 2.1.2 振動(dòng)帶來的失效破壞22-23
• 2.2 普通漸開線齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)模型研究23-30
• 2.2.1 普通漸開線齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)模型的建立24-26
• 2.2.2 振動(dòng)模型主要參數(shù)的確定26-30
• 2.3 帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)振動(dòng)簡(jiǎn)化模型的建立30-34
• 2.3.1 建立帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)模型的前提假設(shè)30-31
• 2.3.2 帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)簡(jiǎn)化模型的建立31-33
• 2.3.3 帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)簡(jiǎn)化模型中相關(guān)參數(shù)的確定33-34
• 2.4 帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)振動(dòng)簡(jiǎn)化模型的求解方法34-38
• 2.4.1 振動(dòng)微分方程的推導(dǎo)34-36
• 2.4.2 振動(dòng)微分方程的求解方法36-38
• 2.5 本章小結(jié)38-39
• 3 普通齒輪傳動(dòng)與帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)的模態(tài)分析39-63
• 3.1 模態(tài)分析基本理論39-45
• 3.1.1 模態(tài)分析的研究意義40-41
• 3.1.2 齒輪的自由度系統(tǒng)振動(dòng)研究41-44
• 3.1.3 模態(tài)分析對(duì)研究齒輪傳動(dòng)的意義44-45
• 3.2 齒輪實(shí)體模型及有限元模型的建立45-49
• 3.2.1 普通漸開線齒輪實(shí)體模型的建立45-46
• 3.2.2 帶式嚙合介質(zhì)齒輪實(shí)體模型建立46-47
• 3.2.3 有限元分析模型的建立47-49
• 3.3 有限元計(jì)算結(jié)果及分析49-57
• 3.3.1 有限元分析后提取的齒輪振型49-52
• 3.3.2 齒輪模態(tài)分析結(jié)果對(duì)比52-57
• 3.4 介質(zhì)帶參數(shù)對(duì)帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)振動(dòng)性能的影響57-60
• 3.4.1 厚度的影響57-58
• 3.4.2 彈性模量的影響58-59
• 3.4.3 泊松比的影響59-60
• 3.5 本章小結(jié)60-63
• 4 帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析63-73
• 4.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)方程的建立64-65
• 4.2 進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的有限元法簡(jiǎn)介65-67
• 4.2.1 Full法65-66
• 4.2.2 Reduced法66
• 4.2.3 Mode Superposition法66-67
• 4.3 帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)的瞬態(tài)響應(yīng)分析67-72
• 4.3.1 有限元分析模型的建立67-69
• 4.3.2 有限元計(jì)算結(jié)果及分析69-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 5 基于有限元法的帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)疲勞壽命分析73-91
• 5.1 疲勞研究的基本理論73-76
• 5.1.1 疲勞研究的發(fā)展73-75
• 5.1.2 疲勞的定義75
• 5.1.3 疲勞的分類75-76
• 5.2 疲勞設(shè)計(jì)方法76-78
• 5.3 介質(zhì)帶材料的S-N曲線78-81
• 5.4 疲勞累計(jì)損傷理論81-87
• 5.4.1 線性累計(jì)損傷理論81-82
• 5.4.2 修正線性累計(jì)損傷理論82-83
• 5.4.3 介質(zhì)帶有限元法的疲勞計(jì)算83-87
• 5.5 影響介質(zhì)帶疲勞壽命的因素分析87-89
• 5.5.1 復(fù)合材料配方的影響87-88
• 5.5.2 環(huán)境因素的影響88-89
• 5.5.3 力學(xué)因素的影響89
• 5.6 提高介質(zhì)帶疲勞壽命的措施89-90
• 5.7 本章小結(jié)90-91
• 結(jié)論與展望91-93
• 參考文獻(xiàn)93-99
• 致謝99-100
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄100-101

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動(dòng)的動(dòng)力學(xué)和疲勞壽命研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：422192