齿轮传动动载荷沿啮合线分布规律的研究

发布时间：2021-09-06 17:13

　　在现行齿轮传动设计中，一般采用动载系数反映齿轮传动过程的动载效应，而在确定动载系数时，往往基于轮齿啮合刚度的平均值而忽略了时变刚度对轮齿载荷的影响，这与齿轮传动的实际状况出入较大。因为齿轮在传动过程中，由于单、双齿啮合的交替变化，轮齿啮合刚度会发生突变，此外，就现在的齿轮加工工艺而言，不可避免地存在着轮齿制造误差。所有这些均会引起齿面载荷的瞬态变化。因此，在考虑轮齿时变刚度和制造误差的基础上，探讨齿轮传动动载荷沿啮合线的变化是完全必要的。 本文从啮合刚度入手，采用Weber变形计算公式计算轮齿的变形，进而求得轮齿在任意啮合时刻的综合啮合刚度。在此基础上，将齿轮基节误差和齿形误差计入，应用ISO标准中所推荐的动载荷计算公式进行理论计算，从而求得了齿轮传动动载荷在一个啮合周期内的变化曲线。所得结果表明：由于轮齿啮合刚度的周期性变化，齿轮传动动载荷也随之呈周期性的变化。在节点附近，随着轮齿啮合刚度的变小，齿轮传动动载荷增大；相反，在啮合线上的其它位置，由于轮齿啮合刚度的变大，齿轮传动动载荷相应减小。接着，本文利用ANSYS分析软件建立了齿轮传动的有限元模型，通过动态模拟，得出了齿轮传动... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第一章 绪论
    1.1 前人工作综述
        1.1.1 齿轮传动动载冲击理论的研究
        1.1.2 齿轮传动动载振动理论的研究
        1.1.3 轮齿变形的研究及发展概况
        1.1.4 齿轮传动动载荷的研究现状
    1.2 有限元分析法在齿轮传动研究中的应用动态
    1.3 本文研究的主要内容、目的及意义
        1.3.1 本文主要研究内容
        1.3.2 本文研究的目的及意义
第二章 齿轮传动啮合刚度的计算
    2.1 轮齿的变形
    2.2 轮齿啮合刚度的计算
第三章 考虑时变啮合刚度和制造误差后的齿轮传动动载荷的分析计算
    3.1 基于振动理论的分析模型
        3.1.1 齿轮传动系统的动态啮合模型
        3.1.2 动力学方程
    3.2 轮齿的基节误差
    3.3 轮齿的齿形误差
    3.4 齿轮传动动载荷计算的理论基础
        3.4.1 频率比N的计算
        3.4.2 齿轮动载荷的计算
    3.5 动载荷的确定及实例分析
第四章 齿轮传动动载荷的有限元分析
    4.1 有限元法的基本原理、发展及其应用现状
    4.2 有限元法在ANSYS中的实现
    4.3 基于ANSYS的接触问题分析
    4.4 基于ANSYS的齿轮传动几何建模与有限元建模
        4.4.1 ANSYS建模过程概述
        4.4.2 齿轮传动有限元分析模型的建立
    4.5 基于ANSYS工作坐标系的渐开线齿轮传动建模
        4.5.1 齿廓渐开线实用坐标方程的建立
        4.5.2 ANSYS下渐开线圆柱齿轮传动模型的建立
    4.6 齿轮传动二维有限元模型的建立
        4.6.1 二维啮合模型的建立
        4.6.2 模型网格划分
        4.6.3 约束条件的处理及载荷的施加
    4.7 实例计算及求解结果分析
第五章 结论与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于啮合过程的齿根应力仿真分析[J]. 包家汉,张玉华,胡晓丽.  机械传动. 2005(01)
[2]齿轮啮合过程齿间载荷分配的有限元分析[J]. 包家汉,张玉华,薛家国.  机械传动. 2004(05)
[3]基于精确模型的齿根应力和轮齿变形载荷历程分析[J]. 周长江,唐进元,吴运新.  机械设计与研究. 2004(03)
[4]含侧隙齿轮副的动载荷分析[J]. 王玉新,柳杨.  机械强度. 2003(04)
[5]齿轮接触有限元分析[J]. 杨生华.  计算力学学报. 2003(02)
[6]基于精确模型的斜齿轮接触应力有限元分析[J]. 杨汾爱,张志强,龙小乐,鲍务均.  机械科学与技术. 2003(02)
[7]渐开线直齿圆柱齿轮的动载荷计算[J]. 赵菊初.  机械传动. 2002(04)
[8]齿轮轮齿齿廓渐开线的实用直角坐标方程研究[J]. 王友林,于青,姜英.  机械传动. 2002(03)
[9]基于子结构技术的复杂齿轮系统有限元三维接触分析[J]. 田涌涛,李从心,佟维,吴昌华.  机械工程学报. 2002(05)
[10]冲击载荷作用下齿轮动应力的研究[J]. 佟景伟,徐步青,李林安,沈珉,Bruno Picasso.  机械强度. 2002(01)



本文编号：3387854