隨著時代的進步,摩擦學(xué)在不斷發(fā)展。在齒輪設(shè)計過程中,為了延長齒輪的壽命,降低噪音,考慮摩擦因素影響越來越得到設(shè)計者的重視。在傳統(tǒng)的齒輪摩擦學(xué)性能研究過程中,通常采用實驗的方法對齒輪進行摩擦學(xué)性能研究,但是實驗浪費了大量的人力以及物力。隨著計算機技術(shù)的進步,目前的齒輪摩擦學(xué)研究通常采用虛擬仿真技術(shù)與實驗相結(jié)合的方式,因為虛擬仿真技術(shù)可以對實驗解決不了的問題進行補充。如對于應(yīng)力和溫度的測量,通過實驗只能獲得某點的應(yīng)力和溫度,而通過有限元仿真分析卻可以得到應(yīng)力場和溫度場。本文應(yīng)用虛擬仿真技術(shù),以通用單級錐齒輪為例,通過對其進行動力學(xué)、靜力學(xué)仿真分析,研究其摩擦學(xué)性能,為錐齒輪優(yōu)化設(shè)計提供理論參考。主要內(nèi)容包括以下幾個方面:1、應(yīng)用動力學(xué)軟件ADAMS對錐齒輪建立動力學(xué)仿真模型,分析不同轉(zhuǎn)速下錐齒輪的正壓力、摩擦力變化情況,得到從嚙入到嚙出過程中最大瞬時摩擦力隨轉(zhuǎn)速升高而增大這一結(jié)論。2、應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS Workbench對錐齒輪的輪齒進行有限元靜力學(xué)分析,模擬計算不同轉(zhuǎn)速、不同嚙合位置的應(yīng)力場,通過分析得到隨著嚙入到嚙出不同的嚙合位置錐齒輪的等效接觸應(yīng)力和等效彎曲應(yīng)力的變化趨勢... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１主從動齒輪模型??Ｆｉｇ．?２．１?Ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｄｒｉｖｉｎｇ?ａｎｄ?ｄｒｉｖｅｎ?Ｇｅａｒ??

－?Ａ??？—?？?—＾?Ｓ＾：＇：?Ｔ，；：＂??ａ＂?ｉＭｏｔ?ｖｍ??的時以?＾?－Ｓ＾?ｓｔｌａＵ??？？？?ｌｙｓｉｎｇ?ｉｓ屬?：ｓｋ５ＳＳ￣－??？■響?ｍｒ－￣Ｂ?＊？－＊？?料?■????？?？Ｗ挪？》?ｌＯＴＯＣｔｏ－?－?ｌ￡？＊Ｗｉ??＊？？．?＾?ｒ－ｒ?＾?－￣＊－??＇＊?＾?＿．？”：?Ｎ＇ｉｗｉ．．．．．．＾?．ＪＪｉＪ：??—??項錆《?ｊｗ?Ｗ?？?ｉ?ｖｕ??Ｆ＾？ｉ｜??一?Ｊ二：」｜??圖２．２?Ｇｅａｒｔｒａｘ工具欄??Ｆｉｇ．?２．２?Ｇｅａｒｔｒａｘ?Ｔｏｏｌｂａｒ??２．３錐齒輪幾何模型的裝配??對錐齒輪三維模型設(shè)計過程之后，裝配也是一個待解決的重要問題。因為裝配過程??中可能會遇到干涉等問題，所以精確的裝配過程也是必要的，過程如下：??（１）準(zhǔn)備好所需要裝配的大小錐齒輪。??（２）將大錐齒輪打開，在其過軸線的任意兩個基準(zhǔn)面中的一個上畫一根草圖線，連接??兩個錐齒輪的交點和齒輪端面的中點處做一根中心線。??（３）將齒輪的背面作為基準(zhǔn)面做一根草圖線，將單個齒根的齒根線的中點與端面圓心??相連接做一根草圖線。??（４）按先后的次序點擊插入，參考幾何體，基準(zhǔn)面接著在彈出的對話框中分別選擇前??面所建立的草圖線作為第一參考和第二參考。??（５）打開小齒輪模型，重復(fù)上述２，?３，?４步的操作，和大齒輪操作唯一的不同點是，??齒輪的背面的草圖線是連接單個齒頂?shù)凝X頂線的中點和端面圓心。??（６）使用“同軸心”和“重合”兩個命令將大齒輪裝配在軸上面。??（７）選擇標(biāo)準(zhǔn)配合工作欄里面的“重合”命令，選擇大齒輪的錐線交點和小齒輪的

第二章錐齒輪建模與摩擦動力學(xué)分析??（１２）選擇機械配合窗口中的齒輪選項，先后點擊大齒輪和小齒輪的軸線當(dāng)作進行配??合的實體，在比例欄中分別的輸入大小齒輪的齒數(shù)。要注意的是如果先選擇了大齒輪的??軸線則在左邊先輸入大齒輪的齒數(shù)，這樣才能正確的對應(yīng)，以此方式進行裝配成功后的??結(jié)果如圖２．３所示。??圖２．３成功裝配的齒輪對??Ｆｉｇ．?２．３?Ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ－ａｓｓｅｍｂｌｅｄ?ｇｅａｒ?ｐａｉｒ??２．４虛擬樣機技術(shù)與ＡＤＡＭＳ軟件的介紹??２．４．１虛擬樣機技術(shù)簡介??機械設(shè)計事實上是一種發(fā)現(xiàn)與分析和處理矛盾并存的過程，也是進一步進行優(yōu)化的??過程。通常來說機械設(shè)計需要許多步驟，這些步驟包含了圖樣的設(shè)計、樣品的制造、多??次的改良測試以及定型生產(chǎn)等。但是在這個過程中，為了滿足各種設(shè)計需要，經(jīng)常會出??現(xiàn)制造出的樣品經(jīng)過反復(fù)測試，消耗的時間長，成本也很貴。然而虛擬樣機的出現(xiàn)，為??這一種現(xiàn)象提供了更豐富的可能性，改善了傳統(tǒng)的設(shè)計方式，它可以使用計算機來實現(xiàn)??設(shè)計實驗并改善這一重復(fù)的過程。正是由于這種方式的存在不僅降低了研發(fā)的周期還大??幅度的降低了科研成本，同時增加了盈利的金額。虛擬樣機的出現(xiàn)一定程度上加快了敏??捷制造業(yè)的進步，推動了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化１２９１。??所謂虛擬樣機技術(shù)（ＶＰｍ，ｉｒｔＵａｌ?Ｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ）即是在產(chǎn)品幵發(fā)的過程中，將分散的各零??部件的設(shè)計和分析技術(shù)相互結(jié)合，利用現(xiàn)有的計算機技術(shù)制造出產(chǎn)品的整機模型，針對??設(shè)計的產(chǎn)品在正式使用之后可能的情況進行仿真分析，可以準(zhǔn)確的預(yù)測出產(chǎn)品整體性能??并加以改善，以及優(yōu)化產(chǎn)品的質(zhì)量［３？。??虛擬樣機是以一個包含組成整機的

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碩士論文
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