蜗轮蜗杆传动强度精细分析

发布时间：2020-03-25 17:37

【摘要】： 蜗轮蜗杆传动是应用最广泛的传动机构之一。它具有传递功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、工作安全可靠等特点。随着近代科学技术和工业生产的迅速发展，对蜗轮蜗杆传动装置的承载能力提出了更高的要求，其中接触疲劳强度是评价蜗杆传动承载能力的一个重要尺度。由于有限元法能很好地处理蜗轮蜗杆受载后啮合接触面和边界条件，从而可以对蜗杆传动系统做出更为准确的应力及变形分析，因此目前已广泛采用有限元法对其强度进行分析计算。在各种有限元数值分析软件中，ANSYS软件的接触分析功能较强，，因此本文着重探索应用ANSYS软件分析蜗轮蜗杆工作时应力、应变状态的方法。 本文主要完成如下工作： 1．应用理论计算，确定了蜗轮蜗杆的基本几何参数，并对其进行了初步的接触强度校核； 2．利用三维造型软件PRO／E对蜗轮蜗杆进行了参数化实体建模、装配。实体参数化使得设计者避免不必要的重复性工作，提高工作效率； 3．利用有限元软件ANSYS／LS-DYNA对蜗轮蜗杆传动进行动态接触强度分析。由于蜗轮结构的对称性及有限元分析的特点，本文仅取蜗轮的五个齿和整个蜗杆建立接触有限元模型，进行接触有限元分析； 4．通过后处理模块观察计算结果，得出蜗杆传动接触应力分布情况。最后将有限元仿真结果和利用理论公式求出的结果进行对比，验证了有限元分析结果的正确性和准确性，为工程实践提供了有价值的参考。
【图文】：

df—蜗杆齿根圆直径n—用户自定义参数2)绘制蜗杆齿顶圆柱。点击“插入一拉伸”命令，绘制如图2.2所示的齿顶圆截面，输入拉伸长度为240~，点击“确定”。得到图2.3所示的齿顶圆柱体。图2.2蜗杆齿顶圆截面 Fig.2.2ToPSectionofworm图2.3蜗杆齿顶圆柱 Fig.2.3ToPColumnofworm3)绘制扫描曲线。下拉“插入一可变截面扫描”命令，绘制一条任意角度的直线，添加sd4=tr巧IPar、360、。关系式，按“确定”后得到扫描轨迹。4)生成蜗杆齿槽。下拉“插入一扫描一切口”命令，系统弹出对话框，点击“选取轨迹一曲线链一完成”命令。选取步骤2)中生成的扫描轨迹，“确定”以后，系统自动进入草绘环境，绘制如图2.4所示的截面。最后点击“确定”命令

n—用户自定义参数2)绘制蜗杆齿顶圆柱。点击“插入一拉伸”命令，绘制如图2.2所示的齿顶圆截面，输入拉伸长度为240~，点击“确定”。得到图2.3所示的齿顶圆柱体。图2.2蜗杆齿顶圆截面 Fig.2.2ToPSectionofworm图2.3蜗杆齿顶圆柱 Fig.2.3ToPColumnofworm3)绘制扫描曲线。下拉“插入一可变截面扫描”命令，绘制一条任意角度的直线，添加sd4=tr巧IPar、360、。关系式，按“确定”后得到扫描轨迹。4)生成蜗杆齿槽。下拉“插入一扫描一切口”命令，系统弹出对话框，点击“选取轨迹一曲线链一完成”命令。选取步骤2)中生成的扫描轨迹，“确定”以后，系统自动进入草绘环境，绘制如图2.4所示的截面。最后点击“确定”命令，生成蜗杆如图2.5所示。
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH132.44

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本文编号：2600198