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少齿数齿轮传动机构系统运动仿真与优化设计

发布时间:2018-01-01 12:32

  本文关键词:少齿数齿轮传动机构系统运动仿真与优化设计 出处:《西安工业大学》2012年硕士论文 论文类型:学位论文


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【摘要】:少齿数齿轮传动(小齿轮齿数z=2—10),单级传动比大、结构紧凑、重量轻,作为渐开线齿轮传动的补充,特别适用于中小功率、结构尺寸受限制、传动比大的场合。目前,国外在摩托车发动机等产品中已有成熟的应用,国内在助力车、电动自行车等领域也有应用的尝试。但少齿数齿轮传动的理论研究比较少,现有的设计资料几乎没有涉及齿数小于8的齿轮,也几乎没有对少齿数齿轮实体造型的研究,因而给少齿数齿轮传动的推广应用带来了一定的困难。随着近代工业对动力齿轮传动小型化、高速化、标准化要求的提出,对少齿数渐开线齿轮传动的研究越来越有意义。 本文在齿廓啮合基本定律及范成原理的基础上对少齿数齿轮渐开线和过渡曲线方程的推导及参数的确定进行了理论分析,应用Pro/E软件创建了精确的齿根过渡曲线,采用参数化建模方法建立了少齿数齿轮减速器的三维模型,并完成了装配和运动仿真。 在Pro/E建模的基础上,论文采用ANSYS软件对少齿数齿轮减速器主要零件进行了强度计算,并完成了少齿数齿轮减速器的固有频率计算,对所设计的少齿数齿轮减速器的振动情况进行了分析。最后,论文采用多目标优化方法进行了少齿数齿轮传动机构的优化设计,并与前期设计结果进行了比较,为少齿数齿轮机构的设计计算提供了合理化的建议。 论文采用Pro/E三维建模、有限元分析及多目标优化设计方法设计少齿数齿轮传动机构,能在加工之前发现设计缺陷并优化,对提高少齿数齿轮传动系统的寿命和可靠性,提高设计质量,降低设计费用,缩短开发周期,具有一定的工程实际意义。
[Abstract]:A small number of teeth gear (pinion tooth number z=2 - 10), single stage transmission ratio, compact structure, light weight, as a supplement of involute gear transmission, especially suitable for small and medium power, restricted structure size, large transmission ratio occasions. At present, the existing foreign mature application in the motorcycle engine and other products in China, bikes can also be used to electric bicycles and other fields. But less theoretical research of less teeth gear design, the existing data involves almost no less than 8 of the number of teeth of gear, there is almost no research on few teeth gear solid modeling, and application of gear drive for less the tooth is difficult. With the development of modern industry of small power gear transmission, high speed, the requirement of the proposed standard, research on involute gear drive with small teeth more and more meaningful.
Based on the basic law of tooth profile meshing and generating are analyzed to determine the derivation and parameters of less teeth gear involute and transition curve equation on the basis of the principle, the application of Pro/E software to create a precise tooth root transition curve, the establishment of 3D model has less teeth gear reducer using parametric modeling method, and complete assembly and motion simulation.
Based on the Pro/E model, the main parts of a small number of teeth of gear strength calculation software ANSYS, the natural frequency and the completion of the small number of teeth of the gear reducer with small tooth number calculation, the number of gear vibration is analyzed. Finally, the multi-objective optimization design optimization of less teeth gear transmission mechanism, and compared with the results of the preliminary design, provide reasonable suggestions for the design of a small number of teeth of gear calculation.
This thesis adopts Pro/E 3D modeling, finite element analysis and multi-objective optimization design method of less teeth gear transmission mechanism, can find the design flaws and optimize before processing, to improve the system of less teeth gear life and reliability, improve design quality, reduce design cost, shorten the development cycle, has certain practical significance.

【学位授予单位】:西安工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH132.41

【参考文献】

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2 麻连荣;基于Pro/E的圆柱齿轮减速器参数化CAD系统的研究与开发[D];同济大学;2007年



本文编号:1364528

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