本文關(guān)鍵詞：多級齒輪傳動系統(tǒng)動力學分析及仿真研究

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【摘要】：齒輪傳動是機械中最常用的傳動形式,廣泛應用于機械、電子、航空、航天等領(lǐng)域。附件機匣齒輪傳動系統(tǒng)的工作性能對航空發(fā)動機的經(jīng)濟性能和使用性能具有重要影響。因此,面向航空附件機匣的多級齒輪傳動系統(tǒng)動力學分析和仿真研究具有重要的理論意義和工程價值。本文以某航空附件機匣中的三級直齒圓柱齒輪傳動系統(tǒng)為研究對象,基于有限元技術(shù)進行了傳動系統(tǒng)的模態(tài)特性和齒輪接觸動力學計算,并仿真分析裝配誤差、制造誤差和轉(zhuǎn)動不平衡量三種誤差對齒輪動力學性能的影響,為多級齒輪傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改進和優(yōu)化設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。主要研究工作如下：(1)建立某多級齒輪傳動系統(tǒng)的三維CAD模型。應用PRO/E建模軟件完成多級齒輪傳動的系統(tǒng)的三維建模,并實現(xiàn)三對齒輪的參數(shù)化建模：包括齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、齒寬等結(jié)構(gòu)參數(shù)。(2)利用有限元技術(shù)完成多級齒輪傳動系統(tǒng)動力學分析�；贖YPERMESH前處理軟件,將多級齒輪系統(tǒng)CAD裝配模型導入HYPERMESH軟件并完成模型有限元網(wǎng)格劃分等前處理工作；利用有限元分析軟件ANSYS完成多級齒輪傳動系統(tǒng)的模態(tài)分析,將經(jīng)過HYPERMESH前處理的有限元模型導入ANSYS進行模態(tài)分析,計算多級齒輪傳動系統(tǒng)的各階固有頻率和振型,從而分析系統(tǒng)的固有特性；利用顯示動力學有限元軟件ANSYS/LS-DYNA,完成多級齒輪傳動系統(tǒng)動力學分析,得出隨時間變化的齒輪動態(tài)接觸應力變化情況。(3)基于ANSYS/LS-DYNA多級齒輪傳動系統(tǒng)動力學分析計算模型,綜合考慮制造誤差、安裝誤差和轉(zhuǎn)子不平衡量等因素的影響,定量得出上述誤差因素對多級齒輪傳動系統(tǒng)動力學性能的影響,為避免共振和提高系統(tǒng)動態(tài)性能提供借鑒和參考。
【關(guān)鍵詞】：多級齒輪傳動系統(tǒng) 動力學分析 模態(tài)分析 接觸應力 制造安裝誤差
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 課題背景及研究意義11-12
• 1.2 相關(guān)研究領(lǐng)域和研究進展12-18
• 1.2.1 模態(tài)分析技術(shù)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 齒輪傳動嚙合剛度的研究發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 齒輪傳動系統(tǒng)動力學分析研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.4 多級齒輪傳動系統(tǒng)接觸碰撞問題研究概況16-18
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容18-21
• 第2章 齒輪動力學分析理論及有限元法21-35
• 2.1 齒輪模態(tài)分析理論21-25
• 2.1.1 模態(tài)分析理論的假設(shè)21
• 2.1.2 多自由度系統(tǒng)的模態(tài)分析21-24
• 2.1.3 模態(tài)分析的應用方法24-25
• 2.2 齒輪動態(tài)接觸分析理論25-30
• 2.2.1 接觸問題概述25
• 2.2.2 彈性動力學基本方程與基本數(shù)值算法25-30
• 2.3 應用軟件簡介30-32
• 2.3.1 HyperMesh軟件簡介30
• 2.3.2 ANSYS模態(tài)分析簡介30-31
• 2.3.3 LS-DYNA動力學接觸分析簡介31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-35
• 第3章 多級齒輪傳動系統(tǒng)建模及有限元模型前期處理35-47
• 3.1 創(chuàng)建多級齒輪傳動系統(tǒng)三維裝配模型35-40
• 3.1.1 單個圓柱直齒輪的參數(shù)化建模35-38
• 3.1.2 齒輪軸建模38-39
• 3.1.3 軸承建模39
• 3.1.4 多級齒輪傳動系統(tǒng)模型裝配39-40
• 3.2 基于HyperMesh的多級齒輪傳動系統(tǒng)模型前處理40-45
• 3.2.1 模型的導入及幾何清理41-42
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分42-45
• 3.2.3 單元類型設(shè)置及模型導出45
• 3.3 本章小結(jié)45-47
• 第4章 多級齒輪傳動系統(tǒng)模態(tài)分析及動力學仿真47-65
• 4.1 多級齒輪傳動系統(tǒng)模態(tài)分析47-52
• 4.1.1 齒輪嚙合處理47-48
• 4.1.2 邊界條件設(shè)置并求解計算48-51
• 4.1.3 結(jié)果處理及分析51-52
• 4.2 基于LS-DYNA的多級齒輪傳動系統(tǒng)接觸動力學分析52-63
• 4.2.1 模型簡化及導入53
• 4.2.2 相關(guān)設(shè)置53-58
• 4.2.3 動力學計算及結(jié)果分析58-63
• 4.3 本章小結(jié)63-65
• 第5章 制造安裝誤差對齒輪傳動性能的影響分析65-77
• 5.1 軸間距裝配誤差對齒輪動力學性能的影響65-70
• 5.1.1 軸間距裝配誤差的確定65-66
• 5.1.2 考慮軸間距裝配誤差的接觸動力學分析66-67
• 5.1.3 軸間距裝配誤差的影響結(jié)果67-70
• 5.2 齒寬加工誤差對齒輪動力學性能的影響70-72
• 5.2.1 齒寬加工誤差變量值的選擇70
• 5.2.2 考慮齒寬加工誤差的動力學接觸分析70
• 5.2.3 齒寬加工誤差的影響結(jié)果70-72
• 5.3 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動不平衡量對齒輪動力學性能的影響72-76
• 5.3.1 轉(zhuǎn)子不平衡量的確定72-74
• 5.3.2 考慮轉(zhuǎn)動不平衡量的齒輪動力學接觸分析74-75
• 5.3.3 轉(zhuǎn)動不平衡量的影響結(jié)果75-76
• 5.4 本章小結(jié)76-77
• 第6章 結(jié)論及展望77-79
• 6.1 結(jié)論77
• 6.2 展望77-79
• 參考文獻79-83
• 致謝83

【引證文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 胡雄;齒輪嚙合動力學特性研究與故障模擬[D];東北大學;2014年

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本文編號：642913