發(fā)布時間：2017-09-04 01:37

  本文關鍵詞：平行軸共軛曲線齒輪力學特性分析

  更多相關文章： 平行軸齒輪傳動 共軛曲線 齒面精確建模 點接觸 有限元分析

【摘要】：齒輪傳動的嚙合特性決定了齒輪產(chǎn)品的性能，研發(fā)高性能的嚙合副是齒輪行業(yè)永恒的主題。共軛曲線齒輪傳動是在傳統(tǒng)的共軛曲面齒輪傳動的基礎上提出來的一種新型齒輪傳動理論。圓弧齒輪傳動的嚙合副是由法面內(nèi)的凹圓弧和凸圓弧分別沿配對齒輪節(jié)圓柱上的圓柱螺旋線做螺旋運動形成的，拋物線齒輪傳動的嚙合副是由法面內(nèi)的拋物線和凸圓弧沿配對齒輪節(jié)圓柱上的圓柱螺旋線做螺旋運動形成的。二者的齒廓都為凹凸接觸，相對于凸凸接觸具有較高的接觸強度，并且滑動率小，傳動過程中沿軸向接近純滾動，傳動效率高。在中心距不變的情況下，可增加齒輪的模數(shù)，更能提高齒輪根部的彎曲強度。本文將著重研究平行軸共軛曲線圓弧齒輪副與拋物線齒輪副的精確建模以及接觸強度的計算分析方法，為嚙合副的設計提供理論依據(jù)，具有重要的理論意義和工程實用價值。論文主要內(nèi)容如下： ①簡要闡述共軛曲線的基本概念，，對共軛曲線原理進行了介紹，并對共軛曲線原理進行數(shù)學描述，為后續(xù)的有限元分析分析提供了必要的理論準備。 ②基于傳統(tǒng)赫茲理論，對平行軸共軛曲線圓弧齒輪嚙合副接觸強度進行理論研究，推導出了接觸強度理論計算公式，并用其計算得到的接觸應力與有限元計算的結果非常接近。 ③探索并闡述了平行軸共軛曲線齒輪副的精確建模過程。并對生成的齒輪副模型進行運動仿真，同時對平行軸共軛曲線拋物線齒輪副的接觸區(qū)域進行了動態(tài)模擬。 ④在簡要介紹有限元法的基礎上，對平行軸共軛曲線圓弧齒輪副、雙點接觸拋物線齒輪副和三點接觸拋物線齒輪副進行齒面加載分析，并對有限元結果進行對比分析。 ⑤利用有限元方法對不同接觸點相對夾角的平行軸共軛曲線雙點接觸拋物線齒輪副進行加載齒面接觸分析，根據(jù)有限元分析結果對實際作用力下平行軸共軛曲線拋物線齒輪副嚙合及力學性能進行了研究和對比。
【關鍵詞】：平行軸齒輪傳動 共軛曲線 齒面精確建模 點接觸 有限元分析
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 課題背景及研究的意義8-9
• 1.2 共軛嚙合理論研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 新型齒廓的發(fā)展及研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 點接觸齒輪研究現(xiàn)狀11-12
• 1.5 齒輪強度分析研究現(xiàn)狀12-14
• 1.6 論文的主要研究內(nèi)容14-16
• 2 齒輪傳動共軛曲線原理介紹16-22
• 2.1 共軛曲線的定義16
• 2.2 共軛曲線的基本原理16-21
• 2.2.1 坐標系及坐標變換16-17
• 2.2.2 相對運動速度17-18
• 2.2.3 任意接觸角方向法矢量18-19
• 2.2.4 嚙合方程19-20
• 2.2.5 共軛曲線方程20
• 2.2.6 嚙合線方程20-21
• 2.3 本章小結21-22
• 3 平行軸共軛曲線圓弧齒輪接觸強度理論研究22-30
• 3.1 平行軸共軛曲線圓弧齒輪副的接觸強度計算公式22-28
• 3.1.1 基本公式22-23
• 3.1.2 基本公式中的三個系數(shù)23-24
• 3.1.3 校驗公式24-28
• 3.2 計算實例28-29
• 3.3 本章小結29-30
• 4 平行軸共軛曲線齒輪的精確建模及運動仿真30-37
• 4.1 SIEMENS.PLM.NX 8.0 軟件介紹30
• 4.2 平行軸共軛曲線齒輪三維模型的建立30-33
• 4.2.1 平行軸共軛曲線圓弧齒輪三維模型的建立30-32
• 4.2.2 平行軸共軛曲線拋物線齒輪模型的建立32-33
• 4.3 平行軸共軛曲線拋物線齒輪副運動仿真及接觸模擬33-35
• 4.3.1 平行軸共軛曲線雙點接觸拋物線齒輪副運動仿真33-34
• 4.3.2 平行軸共軛曲線齒輪副接觸區(qū)域模擬34-35
• 4.4 本章小結35-37
• 5 平行軸共軛曲線齒輪副有限元分析37-66
• 5.1 有限元方法簡介37-39
• 5.2 接觸非線性分析39-42
• 5.2.1 ANSYS 簡介39
• 5.2.2 ANSYS 接觸分析簡介39-40
• 5.2.3 ANSYS 接觸算法40-42
• 5.3 平行軸共軛曲線圓弧齒輪嚙合副有限元分析42-47
• 5.3.1 有限元模型的建立42-43
• 5.3.2 有限元接觸對的建立43-44
• 5.3.3 邊界條件及載荷施加44-45
• 5.3.5 有限元分析結果及與傳統(tǒng)圓弧齒輪的對比45-47
• 5.4 平行軸共軛曲線齒輪副有限元分析對比47-49
• 5.5 平行軸共軛曲線雙點接觸拋物線齒輪副有限元分析及對比49-63
• 5.5.1 平行軸共軛曲線雙點接觸拋物線齒輪副有限元模型49
• 5.5.2 平行軸共軛曲線雙點接觸拋物線齒輪副有限元分析結果49-54
• 5.5.3 平行軸共軛曲線雙點接觸拋物線齒輪副有限元分析對比54-60
• 5.5.4 平行軸共軛曲線拋物線齒輪有限元分析結果分析60-63
• 5.6 本章小結63-66
• 6 結論66-68
• 致謝68-70
• 參考文獻70-76
• 附錄76
• A. 作者在攻讀碩士期間申請的發(fā)明專利目錄76

【參考文獻】

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本文編號：788606