大模数渐开线直齿圆柱齿轮弯曲强度研究

发布时间：2020-04-20 20:36

【摘要】：大模数齿轮在重大工程装备中的应用越来越多，而且齿轮模数也在不断增大，如海洋钻井平台上齿轮模数已达135mm。在国家标准GB3480—1997中，齿轮最大模数为50mm，模数超过50mm则无公式计算齿轮弯曲强度，，而分析计算大模数齿轮轮齿的弯曲强度是保证传动安全的前提。但是，目前对大模数齿轮弯曲强度的研究还比较少，因此研究大模数齿轮轮齿弯曲强度具有重要意义。本论文基于齿轮啮合原理，应用齿轮齿根弯曲应力解析法和有限元法，对模数为10～80mm的渐开线齿轮进行了弯曲强度分析。本文的主要研究内容和结论如下： (1) 本文综述了国内外齿轮弯曲应力和变形的研究概况，着重介绍了利用材料力学方法、有限元方法对弯曲应力和变形进行研究的状况。 (2) 利用郑州机械研究所开发的ZGCAD软件计算齿轮轮齿的弯曲强度，并分析提出了弯曲强度计算方法中存在的一些问题。 (3) 使用AutoLISP编程语言在AutoCAD平台上实现了轮齿齿形的生成，并以此为基础建立了比较精确的轮齿三维模型。通过分析计算，确定了有限元模型的边界范围，完成了网格划分；通过齿轮—齿条传动单、双齿啮合区的划分，确定了单齿啮合区上界点的位置，并求出该位置处的载荷作用角，进而进行了轮齿弯曲强度的有限元分析计算。 (4) 利用有限元分析软件ANSYS对不同模数、不同齿数的渐开线圆柱齿轮在载荷作用于单齿啮合区上界点时的应力进行了计算，比较分析了弯曲应力的有限元法计算值与常规解析法计算结果之间的差别及趋势。 (5) 将有限元计算结果与GB计算结果进行对比分析，找出了模数、齿数对齿
【学位授予单位】：机械科学研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH132.41

【引证文献】