齿轮传动接触问题的数值模拟研究

发布时间：2023-05-07 19:26

　　当代计算力学的研究重点己经更多的从线性问题转向非线性问题,从静力问题转向动力问题,接触问题就是一种很普遍的非线性行为。 接触问题广泛存在于机械工程、土木工程、水利工程、石油化工等领域。但由于实际接触问题的复杂性,用经典的Hertz接触理论并不能满足工程上对精度的要求,因此随着计算数学和有限元技术的发展,应用有限元软件,通过简化建立有限元数值模型,继而加以求解计算就成为了解决接触问题的有效途径。 为了研究接触问题的数值模拟方法,本文从接触问题基本理论和有限元软件相结合角度出发,首先详细阐述了接触问题的基本理论基础,接着阐述了ANSYS有限元软件在接触问题中的应用,ANSYS分析接触问题的优点及主要步骤,最后对齿轮传动接触问题进行阐述,齿轮是现代机械传动中的重要组成部分,也是最容易出现故障的零件。齿轮是圆周上均匀分布着凸起的有齿机械构件,凸起部分称为齿或轮齿。齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。在所有的机械传动中,齿轮传动应用最广,可用来传递任意两轴之间的运动和动力。齿轮传动的特点是:结构紧凑,比带、链传动所需的空间尺寸小。齿轮传动平稳,传动比精确,工作可靠、效率高...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 接触问题的研究现状
    1.2 本文的研究意义及内容
        1.2.1 本文的研究意义
        1.2.2 本文的研究内容
        1.2.3 研究方法与技术路线
2 接触问题的基本理论
    2.1 接触问题分类
    2.2 接触问题的算法介绍
        2.2.1 求解接触问题的有限元数值分析方法
    2.3 接触问题的数学模型
        2.3.1 接触界面条件
        2.3.2 离散化接触界面条件
    2.4 本章小结
3 接触问题有限单元法原理
    3.1 接触问题有限单元法中应注意的问题
    3.2 接触问题的有限单元法原理
    3.3 接触问题的求解过程
    3.4 接触界面的定解条件和校核条件
    3.5 本章小结
4 ANSYS 软件在分析接触问题时的应用
    4.1 ANSYS 分析接触问题的优点
    4.2 ANSYS 分析接触问题
        4.2.1 ANSYS 中的接触单元
        4.2.2 识别接触对
        4.2.3 指定接触面和目标面
        4.2.4 ANSYS 接触分析的步骤
    4.3 本章小结
5 齿轮传动接触问题的模型研究
    5.1 齿轮设计概述
        5.1.1 齿轮行业的现状及发展
        5.1.2 齿轮传动特点
        5.1.3 齿轮的种类
    5.2 齿轮的齿对接触问题
    5.3 基本概念及术语
        5.3.1 齿轮的概念
        5.3.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数
    5.4 齿轮的齿廓设计
        5.4.1 齿廓啮合基本定律
        5.4.2 齿廓曲线的选择
    5.5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
    5.6 齿轮传动的失效形式及设计准则
    5.7 圆柱齿轮传动的载荷计算
        5.7.1 名义载荷
        5.7.2 计算载荷
    5.8 圆柱齿轮传动的强度计算
        5.8.1 轮齿的受力分析
        5.8.2 齿面接触疲劳强度计算
        5.8.3 齿根弯曲疲劳强度计算
        5.8.4 许用应力
    5.9 本章小结
6 接触问题数值分析实例
    6.1 问题描述
    6.2 求解步骤
    6.3 数值模拟结果及分析
    6.4 本章小结
7 结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3811189