高速重载双圆弧行星轮系的性能研究

发布时间：2017-04-28 07:06

  本文关键词：高速重载双圆弧行星轮系的性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高速重载是机械传动发展的一个重要的方向，现代机器也日益向着高速、重载和结构紧凑的方向发展。本文结合了双圆弧齿轮和行星传动在高速重载方面的优势，采用理论分析和有限元模拟相结合的方法，主要对双圆弧齿轮行星传动系统的承载能力进行了研究，论文的主要内容包括： 分析介绍了双圆弧齿轮的基本理论，主要内容包括双圆弧齿轮的基本齿廓、齿廓参数和几何参数，齿面的形成原理和齿面方程以及传动的基本原理。 理论分析了高速重载双圆弧齿轮行星轮系的承载能力，以渐开线齿轮的齿根弯曲强度的计算为基础，运用折截面法分析计算了双圆弧齿轮齿根弯曲强度；以赫兹理论为基础，应用弹性接触理论分析了双圆弧齿轮的齿面接触强度；基于有限元思想，分析了轮齿的温度场，并在温度场的基础上计算了轮齿的热变形。 运用Pro/E软件建立了几何参数和基本参数之间的关系，实现双圆弧齿轮的参数化设计，，并对行星传动系统进行简单的装配，为运动学仿真、ANSYS分析等进一步研究打下了基础。 运用ANSYS软件对双圆弧齿轮的承载能力进行了模拟分析，重点模拟分析了齿根的弯曲强度以及不同参数下的变化规律；建立了齿轮对接触模型，在三齿接触模型下模拟分析了齿轮静态接触的齿面接触强度；简化了温度场的模拟分析，对摩擦热流量进行了计算，在此基础上分析了温度场的分布规律，并进一步模拟分析了轮齿的热变形。
【关键词】：高速重载 双圆弧齿轮 弯曲强度 接触强度 温度场 热变形
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题研究的目的和意义8
• 1.2 双圆弧齿轮的历史发展和研究现状8-12
• 1.2.1 历史发展和应用8-9
• 1.2.2 研究现状9-12
• 1.3 行星齿轮传动的历史发展和研究现状12-13
• 1.4 课题研究的主要内容13-14
• 第2章 双圆弧齿轮的基础理论14-26
• 2.1 基本齿廓14-15
• 2.2 齿廓参数和几何参数15-17
• 2.2.1 齿廓参数15-16
• 2.2.2 几何参数16-17
• 2.3 圆弧齿面的形成17-20
• 2.4 齿面方程20-21
• 2.5 传动的基本原理21-25
• 2.5.1 点啮合制传动21-22
• 2.5.2 传动原理22
• 2.5.3 啮合特性22-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第3章 高速重载双圆弧行星轮系的承载能力分析26-55
• 3.1 行星轮系各齿轮的受力计算26-29
• 3.2 轮齿的弯曲强度计算29-36
• 3.2.1 折截面法简介29-30
• 3.2.2 齿根局部应力的计算30-32
• 3.2.3 参数η、ρ、γ、GD 的计算32-36
• 3.3 轮齿接触强度的计算36-44
• 3.3.1 接触点曲面的主曲率计算37-40
• 3.3.2 接触区域的应力计算40-43
• 3.3.3 计算实例43-44
• 3.4 轮齿的温度场和热变形分析44-54
• 3.4.1 三维导热微分方程和边值条件44-45
• 3.4.2 轮齿温度场的有限元思路45-49
• 3.4.3 轮齿温度场的有限元计算49-53
• 3.4.4 轮齿的热变形分析53-54
• 3.5 本章小结54-55
• 第4章 双圆弧齿轮的参数化建模55-60
• 4.1 PRO/E 软件简介55
• 4.2 建模基本思路55-56
• 4.3 建模基本步骤56-59
• 4.4 本章小结59-60
• 第5章 高速重载双圆弧行星轮系的有限元分析60-79
• 5.1 ANSYS 软件简介60
• 5.2 齿根弯曲应力有限元分析60-70
• 5.2.1 有限元前后处理60-61
• 5.2.2 不同加载方式的齿根弯曲应力61-64
• 5.2.3 不同参数对齿根弯曲应力的影响64-70
• 5.3 轮齿的接触应力有限元分析70-74
• 5.3.1 齿轮接触模型的建立71
• 5.3.2 定义材料属性及网格属性71
• 5.3.3 建立接触对71-72
• 5.3.4 施加载荷和约束72
• 5.3.5 仿真结果分析72-74
• 5.4 轮齿温度场和热变形的有限元分析74-78
• 5.4.1 输入摩擦热流量的分析74-75
• 5.4.2 轮齿材料属性75-76
• 5.4.3 网格属性及边界条件76
• 5.4.4 仿真结果分析76-78
• 5.5 本章小结78-79
• 结论79-80
• 参考文献80-85
• 致谢85-86
• 作者简介86

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 唐勇;许焰;贺静;;双圆弧齿轮精确建模与分析[J];长沙大学学报;2006年02期

2 黄亚玲;秦大同;罗同云;龚为伦;;基于ANSYS的斜齿轮接触非线性有限元分析[J];四川兵工学报;2006年04期

3 张秀亲,李瑞斌,张应顺;双圆弧齿轮轮齿弯曲应力的研究[J];工程设计学报;2003年03期

4 李辉;段建中;;基于OpenGL的双圆弧齿轮专用三维实体软件DAM的开发[J];工程设计学报;2009年01期

5 刘正平;齿轮温度场的有限元方法[J];华东交通大学学报;1996年03期

6 武宝林,邵家辉,孟惠荣;双圆弧齿轮接触迹间载荷分配状况分析[J];航空动力学报;1999年03期

7 张志强;任意转角位置的双圆弧齿轮的齿面数学模型[J];机床与液压;2005年06期

8 杨晨升;宋胜伟;赵淑莹;;基于Inventor的双圆弧齿轮虚拟设计与研究[J];机床与液压;2010年20期

9 张志强,吴宪平,唐勇;任意转角位置的双圆弧齿轮的齿廓数学模型[J];机械设计与研究;2005年04期

10 王伟;罗善明;陈立锋;王建;胡华荣;;基于Pro/E的双圆弧齿轮参数化建模[J];机械设计与制造;2009年02期

  本文关键词：高速重载双圆弧行星轮系的性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：332326