当前位置:主页 > 科技论文 > 机电工程论文 >

小四轮变速箱齿轮的接触分析及修形的研究

发布时间:2018-10-04 23:30
【摘要】:小四轮拖拉机在陕北、甘肃等丘陵地区仍然是应用很普遍的农用动力机械,但是小四轮拖拉机的振动噪声问题依然困扰着人们,变速箱噪声是小四轮拖拉机的主要噪声源之一,而变速箱的噪声源主要来自于齿轮传动。噪声与齿轮传动时的传递误差和啮合刚度有直接的关系,随着操作人员对拖拉机舒适性要求的提高,从而对齿轮传动的减振降噪提出了更高的要求。因此,为了减小齿轮啮合时的振动噪声,并且在不改变齿轮基本参数的前提下,齿轮修形则成为一种极其重要的减小噪声的方法。本文以东方红YTO-180小四轮变速箱齿轮为研究对象,针对其齿轮传动时的承载能力与平稳性问题,对齿轮接触分析进行了研究,探索了齿轮修形对齿轮传动承载能力与平稳性的影响,主要研究的内容及结论如下:首先,利用Pro/E建立参数化齿轮模型,结合齿轮啮合原理实现了齿轮副的无干涉装配。其次,借助ANSYS Workbench,将Pro/E齿轮模型导入有限元软件中,设定符合实际工况的边界条件和约束载荷,对齿轮进行了基本的有限元分析,包括静力学分析、模态分析、瞬时动力学分析,结合分析结果得出了齿轮接触应力应变的变化规律。然后,主要研究了齿廓修形对齿轮传动性能的影响,通过对直线修形的有限元分析可以得出,修形后的最大接触应力值变为2310MPa,修形后的接触压力是726.99MPa。齿廓修形后由于接触区域减小,这样有利于减小轮齿啮合齿数变化时临界点的应力值,避免了啮合齿数变化时引起的冲击现象;另外,最大接触应力值曲线过渡比较平滑,在啮入啮出位置避免了应力集中的问题,对齿轮系统传动平稳性起到了良好的作用,有利于减小振动噪声,延长了齿轮副的使用寿命。最后主要研究了鼓形修形对齿轮传动性能的影响,经过对齿向修形的轮齿进行分析比较,鼓形修形后的最大接触应力值降低了46.36%,减小了啮入啮出应力值偏大的情况,改善了轮齿啮合冲击现象;接触压力降低了20.75%。鼓形齿的齿向修形和齿端修薄可以减小啮入啮出时的最大接触应力值,从而避免在啮合齿数变化时的冲击现象,改善了载荷的分布,提高了传动的稳定性,有利于减小振动噪声。
[Abstract]:Small four-wheeled tractors are still widely used in hilly areas such as northern Shaanxi and Gansu, but the vibration and noise problems of small four-wheeled tractors still plague people. The transmission noise is one of the main noise sources of small four-wheeled tractors. The noise source of the gearbox mainly comes from the gear transmission. The noise is directly related to the transmission error and the meshing stiffness of the gear transmission. With the improvement of the operator's requirement for the tractor comfort, a higher demand is put forward for the vibration and noise reduction of the gear transmission. Therefore, in order to reduce the vibration noise in gear meshing, and without changing the basic parameters of gear, gear modification becomes an extremely important method to reduce noise. This paper takes the Dongfanghong YTO-180 small four-wheel gearbox gear as the research object, aiming at the bearing capacity and smoothness of the gear transmission, the contact analysis of the gear is studied. The influence of gear modification on the bearing capacity and smoothness of gear transmission is explored. The main research contents and conclusions are as follows: firstly, the parameterized gear model is established by using Pro/E, and the non-interference assembly of gear pair is realized by combining with gear meshing principle. Secondly, with the help of ANSYS Workbench, the Pro/E gear model is introduced into the finite element software, and the boundary conditions and constraint loads are set up in accordance with the actual working conditions, and the basic finite element analysis of the gear is carried out, including static analysis, modal analysis and instantaneous dynamic analysis. Combined with the analysis results, the change law of gear contact stress and strain is obtained. Then, the influence of tooth profile modification on gear transmission performance is mainly studied. Through the finite element analysis of straight-line modification, it can be concluded that the maximum contact stress value after modification is 2310 MPA, and the contact pressure after modification is 726.99 MPA. Due to the decrease of contact area after tooth profile modification, it is advantageous to reduce the stress value of the critical point when the tooth number changes, thus avoiding the shock phenomenon caused by the change of tooth number, in addition, the transition of the maximum contact stress curve is smooth. The problem of stress concentration is avoided in the position of gnawing in and out of the gear system, which plays a good role in the smoothness of the transmission of the gear system, and helps to reduce the vibration and noise and prolong the service life of the gear pair. Finally, the influence of drum shape modification on gear transmission performance is mainly studied. Through the analysis and comparison of gear teeth with tooth profile modification, the maximum contact stress value of drum shape modification is reduced by 46.36 and the large value of Erosion-out stress is reduced. The gear tooth meshing impact is improved and the contact pressure is reduced by 20.75. The tooth orientation modification and tooth end trimming of the drum tooth can reduce the maximum contact stress when the tooth is gnawed out, thus avoiding the impact phenomenon when the meshing tooth number changes, improving the distribution of the load and increasing the stability of the transmission. It is advantageous to reduce vibration and noise.
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TH132.41;S219

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 葛便京;;拖拉机齿轮修形技术研究与应用[J];拖拉机与农用运输车;2012年01期

2 董学朱,毕诚;直廓环面蜗杆传动的修形[J];中国农业大学学报;2001年04期

3 尚振国;刘辉;谢忠东;武力波;王迎春;;齿轮修形原理及应用[J];大连水产学院学报;2009年S1期

4 张焕,徐广印,张新州;小柱面包络环面蜗杆齿面修形方法研究[J];河南农业大学学报;1999年03期

5 赵心远;马理强;;齿轮修形的初步探讨与研究[J];农业技术与装备;2009年20期

6 康密军,董学朱,张德华;锥面二次包络环面蜗杆副的修形[J];中国农业大学学报;1996年02期

7 尚振国;王华;;宽斜齿轮修形有限元分析[J];农业机械学报;2009年02期

8 修树东,刘华明;修形ZI蜗轮滚刀制造工艺的研究(节选)[J];黑龙江八一农垦大学学报;1990年02期

9 王国兴,杨道瑜,张冬生,王宏立,刘天祥;修形ZI蜗轮滚刀重磨截面齿形误差检查方法的研究[J];黑龙江八一农垦大学学报;1997年01期

10 葛如海;姜旭义;方瑞华;;应用齿面微观修形改善轮齿接触的研究[J];拖拉机与农用运输车;2010年02期

相关会议论文 前10条

1 马元节;周金宇;;齿轮修形的基本原理与方法[A];技术融合创新·可靠服务企业·安全产品制胜——2013年全国机械行业可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会第五次全体委员大会论文集[C];2013年

2 丁建阳;;关于齿轮齿廓弹性变形修形方法研究[A];第十一届沈阳科学学术年会暨中国汽车产业集聚区发展与合作论坛论文集(信息科学与工程技术分册)[C];2014年

3 王志兆;杨连文;徐忠耀;郑殿忠;;齿轮的电化学修形工艺研究[A];第七届全国电加工学术年会论文集[C];1993年

4 常山;徐振忠;闻雪友;陈谌闻;;提高高速重载斜齿轮传动综合性能的有效方法——多目标轮齿优化修形[A];材料科学与工程技术——中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年

5 马文;;齿轮修形的系统化应用[A];中国农业机械工业协会风能设备分会2010年度论文集(上)[C];2010年

6 金亭亭;汪久根;;对数修形斜齿轮的接触分析[A];第十一届全国摩擦学大会论文集[C];2013年

7 ;谐波齿轮电化学修形工艺试验研究[A];第五届全国电加工学术年会论文集(电解加工篇)[C];1986年

8 张明;易建军;徐中耀;周锦进;;电化学齿轮修形的研究[A];第八届全国电加工学术年会论文集[C];1997年

9 ;直锥齿轮齿面电解修形工艺分析[A];陕西省电加工学会第六届学术年会论文集[C];1996年

10 刘钦平;;直锥齿轮齿面电解修形探讨[A];中国电子学会生产技术分会电加工专业委员会第六届学术年会论文集[C];2000年

相关重要报纸文章 前3条

1 ;“智能修形内衣”研制成功[N];中华工商时报;2003年

2 王壮凌;IT企业流行“美体修形”[N];中国乡镇企业报;2001年

3 一丁;“智能修形内衣”引领国际流行趋势[N];经济参考报;2003年

相关博士学位论文 前6条

1 尚振国;风力发电机增速器齿轮修形技术研究[D];大连理工大学;2010年

2 袁哲;齿轮振动可靠性与修形减振策略研究[D];东北大学;2010年

3 陈霞;直齿锥齿轮修形方法研究[D];华中科技大学;2006年

4 雷蕾;FA型针摆转动齿廓修形原理研究[D];大连交通大学;2013年

5 周林;光学镜面离子束修形理论与工艺研究[D];国防科学技术大学;2008年

6 郝东升;齿轮啮合数值分析建模方法及其应用研究[D];大连理工大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘荫荫;高速状态下渐开线直齿轮的齿形修形研究[D];昆明理工大学;2015年

2 牛志军;圆锥滚子修形理论研究及旋转尾管悬挂器轴承性能优化[D];中国地质大学(北京);2015年

3 董超;高速列车轴箱圆锥滚子轴承的热力耦合和修形技术研究[D];大连交通大学;2015年

4 张津铭;变速器斜齿轮传动柔体动力学分析与修形研究[D];沈阳理工大学;2015年

5 金亭亭;齿轮齿面修形接触及热弹分析[D];浙江大学;2015年

6 李瑞亮;风电机组齿轮箱齿轮修形的研究[D];宁夏大学;2015年

7 付勋;煤矿输运机减速器斜齿圆柱齿轮的动态修形[D];河南科技大学;2015年

8 赵博;RV减速器摆线轮修形技术与数控成形磨齿机设计[D];河南科技大学;2015年

9 王磊;基于加工中心加工弧齿锥齿轮的齿面修形技术[D];河南科技大学;2015年

10 李宁;光学材料的轮带抛光关键技术研究[D];国防科学技术大学;2013年



本文编号:2252314

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/2252314.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户4d4c8***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com