弧齿锥齿轮弯曲疲劳强度分析与试验研究
发布时间：2021-11-08 04:08
目前,国内外齿轮传动基础试验数据匮乏,尤其是弧齿锥齿轮受力情况极为复杂,国内外几乎没有系统性的试验研究,数据大量借鉴圆柱齿轮的试验数据,其理论分析缺乏准确的试验数据支撑,在设计方面长期存在安全裕量难以把控的问题。因此,迫切需要一套满足弧齿锥齿轮强度试验的锥齿轮疲劳试验方法。鉴于此,本文基于圆柱齿轮弯曲疲劳强度试验方法,设计了一套弯曲疲劳强度试验方法,并根据上述方法设计了一套符合要求的弧齿锥齿轮。最后对弧齿锥齿轮进行了有限元疲劳寿命仿真与试验台运转试验。本文主要研究内容与结论如下:（1）对圆柱齿轮弯曲疲劳强度试验方法进行了介绍,并根据该方法推导出适用于锥齿轮的弯曲疲劳强度试验方法。设计了一对符合要求的弧齿锥齿轮,确定了使用20CrNiMo作为试验锥齿轮的材料,并根据该材料的圆柱齿轮弯曲疲劳极限、试验锥齿轮的使用环境、几何参数等预测出了试验锥齿轮的极限扭矩范围,最后得出了施加扭矩与小轮齿根弯曲应力之间的转换关系,为后续仿真与试验提供了数据支撑。（2）对试验锥齿轮进行了精准建模,根据V-H接触区检验原理,分别将试验锥齿轮齿面接触调整为大端、中端、小端,并将齿轮进行切分与保存。应用有限元软件A...
【文章来源】：河南科技大学河南省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.3 论文研究内容
第2章 锥齿轮弯曲疲劳强度试验方法及试验齿轮设计
2.1 弯曲疲劳寿命试验简介
2.2 锥齿轮弯曲疲劳试验方法研究
2.2.1 渐开线圆柱齿轮弯曲疲劳强度试验方法
2.2.2 锥齿轮弯曲疲劳强度试验方法
2.3 试验锥齿轮几何参数设计
2.3.1 传动比的选择
2.3.2 齿数的选择
2.3.3 模数的选择
2.3.4 螺旋角的选择
2.3.5 齿形角的选择
2.3.6 齿宽的选择
2.3.7 试验齿轮重合度计算
2.3.8 试验齿轮几何参数与试验要求
2.4 试验锥齿轮的齿根应力计算
2.5 本章小结
第3章 接触区位置对轮齿接触与弯曲应力的影响分析
3.1 试验锥齿轮模型的建立
3.2 试验锥齿轮的模拟装配与接触仿真
3.2.1 试验锥齿轮的模拟装配
3.2.2 试验锥齿轮的滚检模拟
3.2.3 试验锥齿轮的轮齿切分
3.3 基于ANSYS Workbench的弧齿锥齿轮瞬态动力学分析
3.3.1 有限元几何模型处理
3.3.2 齿轮材料设定
3.3.3 接触与边界条件设定
3.3.4 网格划分
3.3.5 有限元求解及后处理
3.4 三种齿轮接触区的有限元应力结果及分析
3.5 本章小结
第4章 弧齿锥齿轮的弯曲疲劳寿命仿真
4.1 齿轮疲劳寿命概述
4.2 ANSYS nCode DesignLife有限元疲劳分析软件概述
4.3 齿轮疲劳寿命计算
4.3.1 数据的导入
4.3.2 材料参数导入与求解引擎设置
4.3.3 疲劳寿命仿真结果及分析
4.3.4 预测扭矩下的弯曲疲劳寿命计算
4.4 齿轮弯曲疲劳寿命计算结果分析
4.5 本章小结
第5章 试验锥齿轮的极限应力测定试验
5.1 锥齿轮耐久性试验台
5.2 齿轮弯曲疲劳试验方法
5.2.1 几种常用的齿轮疲劳强度试验方法
5.2.2 齿轮疲劳极限应力快速测定法
5.3 齿轮弯曲疲劳试验方案
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]闭功率流锥齿轮试验台及传动齿轮箱的设计与分析[J]. 魏冰阳,王俊恒,邓效忠,刘忠明,孟令先. 机械传动. 2018(09)
[2]基于ANSYSWorkbench等基圆锥齿轮静力学分析[J]. 何昕,曹雪梅,翟保尊,杨博会. 河北工程大学学报(自然科学版). 2018(01)
[3]基于ANSYS Workbench的齿轮弯曲疲劳寿命分析[J]. 刘本学,郭沛东,徐科飞,张二亮. 机械设计与制造. 2018(02)
[4]地铁列车减速器直齿轮弯曲疲劳有限元分析与试验[J]. 吕中和,杨建伟. 科学技术与工程. 2017(08)
[5]抗疲劳制造技术的发展及其在高端轴承制造中的应用[J]. 毕超,刘祎,杜海涛,杨辉. 航空精密制造技术. 2017(01)
[6]基于有限元的蜗轮蜗杆传动性能模态分析[J]. 杨勇明. 电子科技. 2016(08)
[7]8822H钢渗碳淬火齿轮弯曲疲劳强度试验研究[J]. 刘聪敏,李富强,董雯. 机车车辆工艺. 2014(04)
[8]基于ANSYS Workbench减速箱体渐开线齿轮的接触分析[J]. 梁满朝,赵强. 装备制造技术. 2014(06)
[9]基于ANSYS/FE-SAFE的齿轮弯曲疲劳仿真分析[J]. 常思伟,赵向飞,王宝超,刘红旗,同建辉. 机电产品开发与创新. 2013(03)
[10]某弹射发射装置导弹挂钩疲劳寿命有限元分析[J]. 王占富,刘中新. 机械与电子. 2012(06)
博士论文
[1]42CrMo钢疲劳短裂纹演化行为及疲劳寿命预测的研究[D]. 王潍.山东大学 2008
[2]滚动轴承乏信息试验评估方法及其应用技术研究[D]. 夏新涛.上海大学 2008
[3]42CrMo钢疲劳可靠性分析与裂纹萌生微观机理研究[D]. 徐楠.山东大学 2006
硕士论文
[1]等基圆曲线齿锥齿轮齿面加工与性能分析[D]. 何昕.河南科技大学 2017
[2]齿轮弯曲疲劳强度影响因素分析及试验研究[D]. 樊毅啬.重庆大学 2014
[3]矿用减速机加速寿命试验方法的研究[D]. 詹少波.太原理工大学 2014
[4]汽车变速器机械封闭式疲劳寿命试验台测控系统研发[D]. 王冉.重庆理工大学 2014
[5]刮板输送机减速器加速寿命试验方法研究[D]. 董积福.太原理工大学 2013
[6]20CrMoH齿轮弯曲疲劳强度研究[D]. 何晓华.重庆大学 2011
[7]齿轮传动综合试验测试系统研制[D]. 徐磊.重庆大学 2011
[8]汽车驱动桥主减速器齿轮疲劳寿命研究[D]. 朱财龙.合肥工业大学 2010
[9]基于LabVIEW的星齿行星减速器性能测试系统的设计[D]. 徐莉娜.西安科技大学 2009
[10]石油钻杆接头的疲劳分析[D]. 朱庆流.哈尔滨工程大学 2009
本文编号：3482973
【文章来源】：河南科技大学河南省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.3 论文研究内容
第2章 锥齿轮弯曲疲劳强度试验方法及试验齿轮设计
2.1 弯曲疲劳寿命试验简介
2.2 锥齿轮弯曲疲劳试验方法研究
2.2.1 渐开线圆柱齿轮弯曲疲劳强度试验方法
2.2.2 锥齿轮弯曲疲劳强度试验方法
2.3 试验锥齿轮几何参数设计
2.3.1 传动比的选择
2.3.2 齿数的选择
2.3.3 模数的选择
2.3.4 螺旋角的选择
2.3.5 齿形角的选择
2.3.6 齿宽的选择
2.3.7 试验齿轮重合度计算
2.3.8 试验齿轮几何参数与试验要求
2.4 试验锥齿轮的齿根应力计算
2.5 本章小结
第3章 接触区位置对轮齿接触与弯曲应力的影响分析
3.1 试验锥齿轮模型的建立
3.2 试验锥齿轮的模拟装配与接触仿真
3.2.1 试验锥齿轮的模拟装配
3.2.2 试验锥齿轮的滚检模拟
3.2.3 试验锥齿轮的轮齿切分
3.3 基于ANSYS Workbench的弧齿锥齿轮瞬态动力学分析
3.3.1 有限元几何模型处理
3.3.2 齿轮材料设定
3.3.3 接触与边界条件设定
3.3.4 网格划分
3.3.5 有限元求解及后处理
3.4 三种齿轮接触区的有限元应力结果及分析
3.5 本章小结
第4章 弧齿锥齿轮的弯曲疲劳寿命仿真
4.1 齿轮疲劳寿命概述
4.2 ANSYS nCode DesignLife有限元疲劳分析软件概述
4.3 齿轮疲劳寿命计算
4.3.1 数据的导入
4.3.2 材料参数导入与求解引擎设置
4.3.3 疲劳寿命仿真结果及分析
4.3.4 预测扭矩下的弯曲疲劳寿命计算
4.4 齿轮弯曲疲劳寿命计算结果分析
4.5 本章小结
第5章 试验锥齿轮的极限应力测定试验
5.1 锥齿轮耐久性试验台
5.2 齿轮弯曲疲劳试验方法
5.2.1 几种常用的齿轮疲劳强度试验方法
5.2.2 齿轮疲劳极限应力快速测定法
5.3 齿轮弯曲疲劳试验方案
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]闭功率流锥齿轮试验台及传动齿轮箱的设计与分析[J]. 魏冰阳,王俊恒,邓效忠,刘忠明,孟令先. 机械传动. 2018(09)
[2]基于ANSYSWorkbench等基圆锥齿轮静力学分析[J]. 何昕,曹雪梅,翟保尊,杨博会. 河北工程大学学报(自然科学版). 2018(01)
[3]基于ANSYS Workbench的齿轮弯曲疲劳寿命分析[J]. 刘本学,郭沛东,徐科飞,张二亮. 机械设计与制造. 2018(02)
[4]地铁列车减速器直齿轮弯曲疲劳有限元分析与试验[J]. 吕中和,杨建伟. 科学技术与工程. 2017(08)
[5]抗疲劳制造技术的发展及其在高端轴承制造中的应用[J]. 毕超,刘祎,杜海涛,杨辉. 航空精密制造技术. 2017(01)
[6]基于有限元的蜗轮蜗杆传动性能模态分析[J]. 杨勇明. 电子科技. 2016(08)
[7]8822H钢渗碳淬火齿轮弯曲疲劳强度试验研究[J]. 刘聪敏,李富强,董雯. 机车车辆工艺. 2014(04)
[8]基于ANSYS Workbench减速箱体渐开线齿轮的接触分析[J]. 梁满朝,赵强. 装备制造技术. 2014(06)
[9]基于ANSYS/FE-SAFE的齿轮弯曲疲劳仿真分析[J]. 常思伟,赵向飞,王宝超,刘红旗,同建辉. 机电产品开发与创新. 2013(03)
[10]某弹射发射装置导弹挂钩疲劳寿命有限元分析[J]. 王占富,刘中新. 机械与电子. 2012(06)
博士论文
[1]42CrMo钢疲劳短裂纹演化行为及疲劳寿命预测的研究[D]. 王潍.山东大学 2008
[2]滚动轴承乏信息试验评估方法及其应用技术研究[D]. 夏新涛.上海大学 2008
[3]42CrMo钢疲劳可靠性分析与裂纹萌生微观机理研究[D]. 徐楠.山东大学 2006
硕士论文
[1]等基圆曲线齿锥齿轮齿面加工与性能分析[D]. 何昕.河南科技大学 2017
[2]齿轮弯曲疲劳强度影响因素分析及试验研究[D]. 樊毅啬.重庆大学 2014
[3]矿用减速机加速寿命试验方法的研究[D]. 詹少波.太原理工大学 2014
[4]汽车变速器机械封闭式疲劳寿命试验台测控系统研发[D]. 王冉.重庆理工大学 2014
[5]刮板输送机减速器加速寿命试验方法研究[D]. 董积福.太原理工大学 2013
[6]20CrMoH齿轮弯曲疲劳强度研究[D]. 何晓华.重庆大学 2011
[7]齿轮传动综合试验测试系统研制[D]. 徐磊.重庆大学 2011
[8]汽车驱动桥主减速器齿轮疲劳寿命研究[D]. 朱财龙.合肥工业大学 2010
[9]基于LabVIEW的星齿行星减速器性能测试系统的设计[D]. 徐莉娜.西安科技大学 2009
[10]石油钻杆接头的疲劳分析[D]. 朱庆流.哈尔滨工程大学 2009
本文编号：3482973
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