基于折截面法的双圆弧齿轮弯曲应力计算数学模型研究
发布时间：2023-04-06 18:40
双圆弧齿轮传动是机械传动中很重要的一种传动方式,对双圆弧齿轮的弯曲强度进行分析是应用双圆弧齿轮传动,对其承载能力、振动、啮合特性、齿形修正设计等进行研究的基础。因此,应用精确的双圆弧齿轮数学模型,建立比较精确实用的双圆弧齿轮弯曲应力数学模型,准确地求解双圆弧齿轮任一点的弯曲应力具有重要的意义。 本文首先详细阐述了双圆弧齿轮齿廓、齿面数学模型及齿轮基本参数的选择和刀具法面参数的计算,阐明了本文所采用的任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓数学模型的优越性:运用任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓数学模型能准确、真实的描述双圆弧齿轮齿廓曲线上的任一点,既避免了矩阵运算的烦琐与复杂,也解决了螺旋角不为零时误差较大的问题。 进而,本文对折截面法应力分析方法和双圆弧齿轮传统弯曲应力计算公式进行了详尽的研究,然后基于折截面法和任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓数学模型构建了一个新的弯曲应力数学模型,并对其中的大部分几何参数进行了推导和计算。然后运用Pro/E软件强大的参数化建模功能,构建了一系列不同螺旋角、模数和齿数的双圆弧齿轮模型,并利用该软件中的Pro/Mechanica模块的有限元分析功能,对双圆弧齿轮的三维模型进...
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 双圆弧齿轮简介
1.1.1 双圆弧齿轮的发展及在国内的应用
1.1.2 双圆弧齿轮的啮合原理及传动特点
1.1.3 双圆弧齿轮的研究近况
1.2 本文研究的课题背景
1.3 本文的研究意义
1.4 本文研究内容与技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
1.5 本章小结
第二章 任意转角位置的双圆弧齿轮数学模型
2.1 双圆弧齿轮轮齿模型
2.2 双圆弧齿轮主要齿形参数的确定
2.3 双圆弧齿轮的加工
2.3.1 加工成形原理
2.3.2 双圆弧齿轮加工刀具的参数确定
2.4 任意转角位置的双圆弧齿轮数学模型
2.4.1 任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓数学模型
2.4.2 任意转角位置的双圆弧齿轮齿面数学模型
2.4.3 任意转角位置双圆弧齿轮数学模型的精度校验
2.5 本章小结
第三章 双圆弧齿轮弯曲应力数学模型几何参数研究
3.1 传统弯曲应力计算公式分析
3.2 基于折截面法的双圆弧齿轮弯曲应力数学模型研究
3.2.1 折截面法应力分析方法简介
3.2.2 基于折截面法的双圆弧齿轮弯曲应力数学模型
3.3 基于任意转角位置双圆弧齿轮齿廓方程的弯曲应力数学模型研究
3.3.1 任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓方程
3.3.2 基于任意转角位置双圆弧齿轮齿廓方程的几何参数计算
3.4 本章小结
第四章 双圆弧齿轮弯曲应力数学模型齿形参数研究
4.1 齿形参数的仿真确定方法
4.2 双圆弧齿轮参数化建模
4.2.1 双圆弧齿轮参数化建模的思想
4.2.2 Pro/Engineer软件
4.2.3 双圆弧齿轮的基本参数
4.2.4 双圆弧齿轮的截面齿廓
4.2.5 双圆弧齿轮的参数化建模
4.3 有限元分析
4.3.1 有限元分析简介
4.3.2 Pro/E集成结构分析模块 Pro/Mechanica
4.4 齿形参数的确定
4.4.1 验证 Pro/Mechanica有限元分析结果的可信度
4.4.2 不同螺旋角、模数、齿数双圆弧齿轮的弯曲应力有限元分析
4.4.3 计算各段齿廓中点的弯曲应力初值σ1
4.4.4 齿形参数的确定
4.5 本章小结
第五章 双圆弧齿轮弯曲应力数学模型误差分析
5.1 双圆弧齿轮弯曲应力的有限元仿真计算
5.1.1 参数化建模
5.1.2 添加约束
5.1.3 施加载荷
5.1.4 划分有限元网格
5.1.5 Pro/Mechanica有限元分析
5.1.6 有限元分析结果
5.2 双圆弧齿轮弯曲应力的公式理论计算
5.2.1 C语言编程求基本参数
5.2.2 Excel插入函数求几何参数
5.2.3 Excel插入函数求最大弯曲应力点的弯曲应力值
5.3 弯曲应力数学模型的误差分析
5.3.1 螺旋角、模数和齿数对弯曲应力的影响规律校验
5.3.2 双圆弧齿轮弯曲应力数学模型的误差分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 本文研究结论
6.2 进一步研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文
本文编号：3784205
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 双圆弧齿轮简介
1.1.1 双圆弧齿轮的发展及在国内的应用
1.1.2 双圆弧齿轮的啮合原理及传动特点
1.1.3 双圆弧齿轮的研究近况
1.2 本文研究的课题背景
1.3 本文的研究意义
1.4 本文研究内容与技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
1.5 本章小结
第二章 任意转角位置的双圆弧齿轮数学模型
2.1 双圆弧齿轮轮齿模型
2.2 双圆弧齿轮主要齿形参数的确定
2.3 双圆弧齿轮的加工
2.3.1 加工成形原理
2.3.2 双圆弧齿轮加工刀具的参数确定
2.4 任意转角位置的双圆弧齿轮数学模型
2.4.1 任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓数学模型
2.4.2 任意转角位置的双圆弧齿轮齿面数学模型
2.4.3 任意转角位置双圆弧齿轮数学模型的精度校验
2.5 本章小结
第三章 双圆弧齿轮弯曲应力数学模型几何参数研究
3.1 传统弯曲应力计算公式分析
3.2 基于折截面法的双圆弧齿轮弯曲应力数学模型研究
3.2.1 折截面法应力分析方法简介
3.2.2 基于折截面法的双圆弧齿轮弯曲应力数学模型
3.3 基于任意转角位置双圆弧齿轮齿廓方程的弯曲应力数学模型研究
3.3.1 任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓方程
3.3.2 基于任意转角位置双圆弧齿轮齿廓方程的几何参数计算
3.4 本章小结
第四章 双圆弧齿轮弯曲应力数学模型齿形参数研究
4.1 齿形参数的仿真确定方法
4.2 双圆弧齿轮参数化建模
4.2.1 双圆弧齿轮参数化建模的思想
4.2.2 Pro/Engineer软件
4.2.3 双圆弧齿轮的基本参数
4.2.4 双圆弧齿轮的截面齿廓
4.2.5 双圆弧齿轮的参数化建模
4.3 有限元分析
4.3.1 有限元分析简介
4.3.2 Pro/E集成结构分析模块 Pro/Mechanica
4.4 齿形参数的确定
4.4.1 验证 Pro/Mechanica有限元分析结果的可信度
4.4.2 不同螺旋角、模数、齿数双圆弧齿轮的弯曲应力有限元分析
4.4.3 计算各段齿廓中点的弯曲应力初值σ1
4.5 本章小结
第五章 双圆弧齿轮弯曲应力数学模型误差分析
5.1 双圆弧齿轮弯曲应力的有限元仿真计算
5.1.1 参数化建模
5.1.2 添加约束
5.1.3 施加载荷
5.1.4 划分有限元网格
5.1.5 Pro/Mechanica有限元分析
5.1.6 有限元分析结果
5.2 双圆弧齿轮弯曲应力的公式理论计算
5.2.1 C语言编程求基本参数
5.2.2 Excel插入函数求几何参数
5.2.3 Excel插入函数求最大弯曲应力点的弯曲应力值
5.3 弯曲应力数学模型的误差分析
5.3.1 螺旋角、模数和齿数对弯曲应力的影响规律校验
5.3.2 双圆弧齿轮弯曲应力数学模型的误差分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 本文研究结论
6.2 进一步研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文
本文编号：3784205
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3784205.html
