渐开线直齿圆柱齿轮参数化修形研究与应用软件开发
发布时间:2018-01-05 23:13
本文关键词:渐开线直齿圆柱齿轮参数化修形研究与应用软件开发 出处:《东北大学》2012年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:齿轮是现代机械传动中的重要组成部分。然而,由于制造误差,安装误差,齿轮受载变形引起的基节误差等因素的存在,使得齿轮在传动过程中会产生啮入和啮出冲击,导致传动不平稳,从而产生振动和噪声。因此,对齿轮进行正确的修形有利于改善载荷分布,使传动精度,承载能力得到提高。 根据渐开线圆柱齿轮的齿廓方程表达式,在ANSYS中建立齿轮的参数化模型,对齿轮进行接触有限元分析,得到齿轮最大接触应力。基于赫兹理论对齿轮传动进行理论计算,得到齿轮最大接触应力的理论解。通过ANSYS的运算结果与赫兹理论的理论解的比较,证明ANSYS中齿轮建模的正确性和使用有限元方法对齿轮啮合情况进行模拟、应力的计算的可行性。 通过经验公式确定齿轮直线修形的最大修形量和修形角度,利用APDL的参数化设计语言对齿轮进行修形。对修形后的齿轮进行接触分析,实现参数化的网格划分,加载,求解,以及后处理结果的显示。对齿轮修形前后的接触应力状况进行比较、分析,从而确定最佳修形量。 基于Visual Basic6.0开发了渐开线直齿圆柱齿轮参数化修形应用软件,实现了软件对ANSYS的直接调用,通过在界面中输入相关参数,后台调用ANSYS,便可以直接生成所需要齿轮模型,并得到ANSYS接触分析结果云图及最大接触应力。实现了参数化有限元分析。较好的解决了界面人性化、分析准确化、结果直观化等多种问题,使得不熟悉ANSYS有限元软件的操作人员也能够很好的通过本软件进行齿轮方面的有限元分析,缩短了设计周期,提高了工作效率。
[Abstract]:Gear is an important part of modern mechanical transmission . However , due to the factors such as manufacturing error , installation error , base section error caused by load deformation of gear , the gear can be engaged and impacted during transmission , resulting in vibration and noise . Therefore , proper modification of gear is beneficial to improving load distribution , and improving transmission precision and bearing capacity . According to the expression of tooth profile equation of involute cylindrical gear , the parameterized model of gear is established in ANSYS , and the maximum contact stress of gear is obtained . Based on the theory of Hertz theory , the theoretical solution of maximum contact stress of gear is obtained . Based on the comparison between the result of ANSYS and the theoretical solution of Hertz theory , the correctness of gear modeling in ANSYS is proved and the feasibility of using finite element method to simulate the gear meshing condition is proved . By using the empirical formula to determine the maximum amount and the trimming angle of the gear line modification , the gear is modified by the parameterized design language of APDL . Contact analysis of the modified gear is carried out to realize parametric grid division , loading , solving and post - processing result display . The contact stress condition before and after the gear modification is compared and analyzed , so as to determine the optimal trimming amount . The parameterized finite element analysis of involute spur gear is developed based on Visual Basic 6.0 , which realizes the direct call of software to ANSYS . By inputting relevant parameters in the interface and calling ANSYS in the background , the required gear model can be directly generated and ANSYS contact analysis result cloud chart and maximum contact stress are obtained .
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH132.413
【参考文献】
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,本文编号:1385262
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