齿轮副的静、动态数值计算与动态光弹性实验研究

发布时间：2021-10-25 05:05

　　本文以标准渐开线直齿圆柱齿轮作为研究对象。利用共轭曲面原理推导出齿根齿形曲线方程,并据此创建出精确的二维和三维全齿数齿轮模型。论证了齿轮加工刀具齿顶圆弧半径对齿根齿形曲线的曲率以及齿根弯曲强度的影响。针对四种加载方式进行静、动态有限元计算,并对简化的齿轮模型进行误差分析。本文提出一种新的边界条件,同时约束两轮的径向和轴向位移,保留两轮的周向转动自由度,在主动轮上施加由于高速旋转引起的惯性转矩,在从动轮上施加因外部阻力引起的扭矩负载。利用创建的三维齿轮啮合模型结合新的边界条件进行有限元计算,通过对比可知,采用新边界条件得到的结果更接近真实值。齿轮传动是最重要的传动形式之一,良好润滑是保证齿轮正常运转的关键因素,为了研究各种齿轮参数对润滑油膜的影响,引入多重网格法求解齿轮在重载下的弹流润滑问题,计算结果令人满意。多重网格法具有收敛速度快,数值稳定性好的优点,已经被证明是一种功能强大的数值计算方法。计算结果显示,通过增大齿轮的模数、传动比、分度圆压力角、齿轮转速和润滑油粘度等参数可以增加齿面间的润滑油膜的厚度,从而有效地减小磨损、胶合等失效形式发生的几率。综合考虑轮齿在不同啮合点处的当量曲率... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：108 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

由齿轮范成仪画出的齿形曲线

2-6 使用齿廓曲面方程创建的齿轮模格划分否正确以及网格划分质量的好坏题，选择线性或二次单元均可满足合齿面形状，可以使计算结果的精种网格划分方式，自由网格划分和的形状和整齐的排列方式，计算时，计算结果也更精确。所以，选择映状不规则，在进行映射网格划分时示，将其定义为齿轮的“原始网格

图 2-7 原始网格 图 2-8 面映射网格图 图 2-9 体映射网格由原始网格划分的平面映射网格如图 2-8 所示，面映射网格生成后，只需在齿根和齿面接触点处进行局部细化，就能使有限元计算的精度大大提高。将生成的平面网格沿轴向拉伸，生成的三维模型如图 2-9 所示。

【参考文献】：
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[8]中国齿轮制造业的发展预测[J]. 乐美豪.  制造技术与机床. 2003(03)
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本文编号：3456708