斜齿轮动力学接触分析及齿向优化研究

发布时间：2017-12-22 22:12

本文关键词：斜齿轮动力学接触分析及齿向优化研究　出处：《山东大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：齿轮是机械行业中不可缺少的零部件,随着工业的继续发展,对齿轮的持续优化与研究是很有必要的。而对齿轮的仿真分析是必不可少的环节,因此对齿轮应力仿真分析具有非常重大的实用价值。本论文课题主要是对渐开线斜齿轮所进行的研究,从斜齿轮的参数化建模,到利用ANSYS对齿轮进行动力学接触分析,最后通过齿向修形对齿轮接触载荷分布不均进行了改进。本论文主要得到了以下结论：(1)以斜齿轮渐开线生成机理为研究切入点,再根据斜齿轮的结构特点,分析了斜齿轮端面和法面的基本参数之间关系,以此为理论背景,建立了齿轮渐开线方程和齿根过渡曲线方程。针对斜齿轮的结构特点,建立了斜齿轮的参数化特征模型,并通过Pro/E参数化建模工具,定义斜齿轮基本参数与斜齿轮尺寸要素之间的驱动关系,通过改变斜齿轮基本参数,可重新生成斜齿轮参数化特征模型,便于后续斜齿轮模型的建立,同时也为后续有限元分析提供了模型基础。(2)按照有限元软件Ansys/Workbench求解计算问题的流程：首先利用Workbench软件对齿轮装配体进行了模态分析,求解得到齿轮装配体模型的20阶模态值,同时得到对应模态振型图。然后针对本文需要解决的具体问题,对斜齿轮进行了瞬态动力学计算分析,利用Workbench软件对斜齿轮进行瞬态动力学接触分析,得到了啮合过程中齿轮的等效应力云图,啮合面的接触压力云图,齿轮结构刚度进行分析判断。通过改变边界条件,研究齿轮在不同转速条件下的接触应力。同时用热机耦合摩擦方法对齿轮动力学接触进行有限元分析,得到了考虑摩擦及温度情况下齿轮的受力状态。(3)齿向修形的方案是建立在对齿轮修形有了严谨的认识后,依据实际加工确定的。阅读文献资料,对修形理论有了较深的体会,并通过理论计算得到了修形量。利用Pro/E软件对修形后的齿轮重新建模装配,利用有限元软件ANSYS软件对齿轮进行动力学接触分析。分析对比修形前后的结果。通过修形前后对比得出结论,通过齿轮修形轮齿载荷分布不均的问题得到了解决。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH132.41

【参考文献】