双压力角非对称齿轮啮合特性及应力分析研究
发布时间：2021-05-11 22:52
本文主要研究了双压力角非对称齿轮的啮合特性及其齿根弯曲应力和接触应力的分析方法。 首先,基于渐开线齿轮啮合原理和啮合条件,利用齿形法线法,推导了双压力角非对称齿轮的通用齿廓方程,并研究了其主要参数的计算和啮合特性。 其次,根据材料力学悬臂梁理论,运用折截面法,推导了双压力角非对称齿轮的齿根弯曲应力计算公式;运用有限元分析软件 ANSYS8.0 对其进行了数值计算;比较了双压力角非对称齿轮和对称齿轮的齿根弯曲应力,分析了两侧压力角变化对齿根弯曲应力的影响,得出了一些具有工程应用价值的结论。 再次,根据经典接触力学中的赫兹理论推导了双压力角非对称齿轮的齿面接触应力计算公式;运用 ANSYS8.0 对双压力角非对称齿轮单齿接触应力进行了分析;计算了齿轮啮合过程中三个特殊点的接触应力,得出了啮合过程中接触应力的变化规律;比较了双压力角非对称齿轮与对称齿轮的齿面接触应力。 最后,利用 C++Builder 和 ANSYS 二次开发语言 APDL 开发了双压力角非对称齿轮应力分析软件,实现了双压力角非对称齿轮的参数化建模、网格划分、齿根弯曲应力和齿面接触应力的自动分析。
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
第一章 绪论
1.1 论文研究的目的及其重要意义
1.2 国内外双压力角非对称齿轮研究现状
1.3 齿轮弯曲与接触应力分析的研究概况
1.4 本文研究的主要内容及特点
第二章 双压力角非对称齿轮啮合原理
2.1 双压力角非对称齿轮齿条刀具基本参数
2.2 双压力角非对称齿轮主要参数的计算
2.2.1 双压力角非对称齿轮基圆、齿顶圆与齿根圆
2.2.2 双压力角非对称轮齿廓特性点的齿形角
2.2.3 双压力角非对称齿轮的非对称系数
2.2.4 双压力角非对称齿轮的弧齿厚的计算
2.3 双压力角非对称齿轮啮合特性
2.3.1 双压力角非对称齿轮的正确啮合条件
2.3.2 双压力角非对称齿轮无侧隙啮合传动方程式
2.3.3 双压力角非对称齿轮连续传动的条件和重合度
2.3.4 外啮合双压力角非对称齿轮的干涉
2.4 双压力角非对称齿轮齿廓曲线方程
第三章 双压力角非对称齿轮的弯曲应力分析
3.1 双压力角非对称齿轮单齿弯曲应力的解析法
3.1.1 解析法的推导过程
3.1.2 计算实例
3.2 应用有限元法分析齿轮齿根弯曲应力简介
3.2.1 有限元法简介
3.2.2 有限元法分析齿根弯曲应力简介
3.3 基于ANSYS 的双压力角非对称齿轮的弯曲应力有限元分析
3.3.1 双压力角非对称齿轮在ANSYS中的建模
3.3.2 网格划分
3.3.3 约束与加载
3.4 双压力角非对称齿轮与对称齿轮的弯曲应力比较
3.5 双压力角非对称齿轮压力角对其齿根弯曲应力的影响
3.5.1 双压力角非对称齿轮工作侧压力角对其齿根弯曲应力的影响
3.5.2 双压力角非对持齿轮非工作侧压力角对其齿根弯曲应力的影响
第四章 双压力角非对称齿轮的接触应力分析
4.1 双压力角非对称齿轮单齿接触应力的解析法
4.1.1 公式推导
4.1.2 计算实例
4.2 应用有限元法分析双压力角非对称齿轮的接触应力
4.2.1 接触问题有限元法的基本概念
4.2.2 接触条件判定
4.2.3 弹性接触问题有限元混合解法
4.3 基于 ANSYS 的双压力角非对称齿轮接触应力有限元分析
4.3.1 建模和划分网格
4.3.1.1 轮齿的数学模型
4.3.1.2 基于ANSYS 的建模和网格划分
4.3.2 接触类型
4.3.3 设置实常数
4.3.4 加上必要的边界条件和载荷
4.3.5 结果分析
4.4 双压力角非对称齿轮接触应力与对称齿轮接触应力的比较
第五章 双压力角非对称齿轮应力分析的参数化软件开发
5.1 软件设计思路
5.2 软件设计流程
5.2.1 弯曲应力分析流程
5.2.2 接触应力分析流程
5.3 软件功能与操作介绍
第六章 总结
6.1 本文的主要工作
6.2 进一步的研究工作
致谢
在学期间发表的论文
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]非对称渐开线直齿轮齿廓设计与有限元分析[J]. 蒋立冬,常山,石玉权,况季孙. 热能动力工程. 2003(05)
[2]非对称齿形加工的计算机仿真[J]. 徐克圣,刘元伟,李丽. 大连铁道学院学报. 2000(04)
本文编号：3182252
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
第一章 绪论
1.1 论文研究的目的及其重要意义
1.2 国内外双压力角非对称齿轮研究现状
1.3 齿轮弯曲与接触应力分析的研究概况
1.4 本文研究的主要内容及特点
第二章 双压力角非对称齿轮啮合原理
2.1 双压力角非对称齿轮齿条刀具基本参数
2.2 双压力角非对称齿轮主要参数的计算
2.2.1 双压力角非对称齿轮基圆、齿顶圆与齿根圆
2.2.2 双压力角非对称轮齿廓特性点的齿形角
2.2.3 双压力角非对称齿轮的非对称系数
2.2.4 双压力角非对称齿轮的弧齿厚的计算
2.3 双压力角非对称齿轮啮合特性
2.3.1 双压力角非对称齿轮的正确啮合条件
2.3.2 双压力角非对称齿轮无侧隙啮合传动方程式
2.3.3 双压力角非对称齿轮连续传动的条件和重合度
2.3.4 外啮合双压力角非对称齿轮的干涉
2.4 双压力角非对称齿轮齿廓曲线方程
第三章 双压力角非对称齿轮的弯曲应力分析
3.1 双压力角非对称齿轮单齿弯曲应力的解析法
3.1.1 解析法的推导过程
3.1.2 计算实例
3.2 应用有限元法分析齿轮齿根弯曲应力简介
3.2.1 有限元法简介
3.2.2 有限元法分析齿根弯曲应力简介
3.3 基于ANSYS 的双压力角非对称齿轮的弯曲应力有限元分析
3.3.1 双压力角非对称齿轮在ANSYS中的建模
3.3.2 网格划分
3.3.3 约束与加载
3.4 双压力角非对称齿轮与对称齿轮的弯曲应力比较
3.5 双压力角非对称齿轮压力角对其齿根弯曲应力的影响
3.5.1 双压力角非对称齿轮工作侧压力角对其齿根弯曲应力的影响
3.5.2 双压力角非对持齿轮非工作侧压力角对其齿根弯曲应力的影响
第四章 双压力角非对称齿轮的接触应力分析
4.1 双压力角非对称齿轮单齿接触应力的解析法
4.1.1 公式推导
4.1.2 计算实例
4.2 应用有限元法分析双压力角非对称齿轮的接触应力
4.2.1 接触问题有限元法的基本概念
4.2.2 接触条件判定
4.2.3 弹性接触问题有限元混合解法
4.3 基于 ANSYS 的双压力角非对称齿轮接触应力有限元分析
4.3.1 建模和划分网格
4.3.1.1 轮齿的数学模型
4.3.1.2 基于ANSYS 的建模和网格划分
4.3.2 接触类型
4.3.3 设置实常数
4.3.4 加上必要的边界条件和载荷
4.3.5 结果分析
4.4 双压力角非对称齿轮接触应力与对称齿轮接触应力的比较
第五章 双压力角非对称齿轮应力分析的参数化软件开发
5.1 软件设计思路
5.2 软件设计流程
5.2.1 弯曲应力分析流程
5.2.2 接触应力分析流程
5.3 软件功能与操作介绍
第六章 总结
6.1 本文的主要工作
6.2 进一步的研究工作
致谢
在学期间发表的论文
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]非对称渐开线直齿轮齿廓设计与有限元分析[J]. 蒋立冬,常山,石玉权,况季孙. 热能动力工程. 2003(05)
[2]非对称齿形加工的计算机仿真[J]. 徐克圣,刘元伟,李丽. 大连铁道学院学报. 2000(04)
本文编号：3182252
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3182252.html
