基于有限元法的TI蜗杆副传动强度及热分析
发布时间：2023-05-13 14:19
基于齿轮啮合、轮齿接触分析及传热学理论,利用有限元分析研究方法,对TI蜗杆副及ZC1蜗杆副的传动强度及轮齿温度分布进行了系统分析。 通过探讨一般实体的三维造型技术,提出了基于虚拟制造技术及齿轮加工范成法实现ZC1蜗杆副有限元建模的构建方法;以pro/e造型软件和ansys分析软件为技术平台,根据蜗杆副的数学模型及构造特点,获得了有益于有限元分析的蜗杆副有限元模型,为TI型与ZC1型蜗杆传动强度的比较分析建立了基础。 基于三维弹性接触有限元法,探讨了一定载荷条件下,选用传统材料副时,TI蜗杆传动的啮合接触特点及应力分布状态;分析了相同设计参数下不同材料副TI蜗杆传动接触性能的差异;对不同载荷作用下的硬齿面副TI蜗杆传动齿间载荷分配进行了研究;并对基本相同条件下ZC1型与TI型蜗杆传动的承载能力进行了比较分析。研究结果表明,与ZC1型圆柱蜗杆传动相比,TI型环面蜗杆传动的瞬时接触齿对多,齿间载荷分配相对均匀,轮齿最大接触应力小。 运用传热学的基本知识,借鉴一般热系统的分析方法,建立...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 齿轮副传动强度研究综述
1.2.1 齿面接触强度研究概况
1.2.2 齿根弯曲强度研究
1.2.3 蜗杆副传动强度有限元研究方法的探讨
1.3 齿轮传动热态特性研究综述
1.3.1 齿轮装置热态特性的研究
1.3.2 轮齿温度的研究
1.4 本文主要内容
第二章 ZC1蜗杆副的三维有限元建模
2.1 三维造型方法的研究
2.2 虚拟制造的理论基础
2.2.1 虚拟制造技术
2.2.2 基于虚拟制造的蜗轮造型理论
2.3 ZC1 蜗杆的数学模型
2.3.1 磨削ZC1 蜗杆的砂轮的数学模型
2.3.2 蜗杆的齿面方程
2.3.3 计算参数的选择
2.4 ZC1 蜗杆的有限元模型
2.4.1 蜗杆齿面造型
2.4.2 蜗杆有限元模型
2.5 ZC1 蜗轮的造型
2.5.1 蜗轮滚刀及蜗轮轮坯的造型
2.5.2 蜗轮滚刀的运动及切削
2.5.3 ansys 中的拓扑修形
2.5.4 蜗轮实体造型及蜗杆副的装配
2.5.5 接触分析的预处理
2.6 本章小结
第三章 TI 蜗杆副传动强度分析
3.1 引言
3.2 有限单元法的基本理论
3.2.1 有限单元法
3.2.2 弹性接触算法
3.3 TI 蜗杆副有限元模型的建立
3.3.1 TI 蜗杆副的数学模型
3.3.2 蜗杆副的有限元模型
3.4 TI 蜗杆副的传动强度分析
3.4.1 材料选择
3.4.2 TI 蜗杆副最大传动功率确定
3.4.3 传动强度分析
3.4.4 不同材料副TI 蜗杆传动的分析比较
3.4.5 不同载荷作用下的硬齿面传动分析
3.5 TI 型与ZC1 型蜗杆传动承载能力比较
3.5.1 设计参数
3.5.2 ZC1 型有限元分析
3.5.3 TI 型与ZC1 型分析比较
3.6 本章小结
第四章 基于减速器装置热系统的蜗杆传动稳态热分析
4.1 引言
4.2 蜗杆减速器热系统模型
4.2.1 热系统的一般表述
4.2.2 减速器热系统模型
4.3 热网络模型的建立
4.3.1 热电比拟原理
4.3.2 减速器装置的热网络计算模型
4.3.3 传热学计算模型
4.4 热网络分析与讨论
4.4.1 设计参数
4.4.2 结果分析
4.4.3 运用热网络法估算效率的探讨
4.5 蜗杆传动有限元分析
4.5.1 有限元模型热边界条件的确定
4.5.2 有限元热模型的预处理
4.5.3 有限元稳态热分析
4.6 本章总结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.1.1 蜗杆副的建模
5.1.2 传动强度分析
5.1.3 基于热网络边界条件的热分析
5.2 研究展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢
本文编号：3815989
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
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中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 齿轮副传动强度研究综述
1.2.1 齿面接触强度研究概况
1.2.2 齿根弯曲强度研究
1.2.3 蜗杆副传动强度有限元研究方法的探讨
1.3 齿轮传动热态特性研究综述
1.3.1 齿轮装置热态特性的研究
1.3.2 轮齿温度的研究
1.4 本文主要内容
第二章 ZC1蜗杆副的三维有限元建模
2.1 三维造型方法的研究
2.2 虚拟制造的理论基础
2.2.1 虚拟制造技术
2.2.2 基于虚拟制造的蜗轮造型理论
2.3 ZC1 蜗杆的数学模型
2.3.1 磨削ZC1 蜗杆的砂轮的数学模型
2.3.2 蜗杆的齿面方程
2.3.3 计算参数的选择
2.4 ZC1 蜗杆的有限元模型
2.4.1 蜗杆齿面造型
2.4.2 蜗杆有限元模型
2.5 ZC1 蜗轮的造型
2.5.1 蜗轮滚刀及蜗轮轮坯的造型
2.5.2 蜗轮滚刀的运动及切削
2.5.3 ansys 中的拓扑修形
2.5.4 蜗轮实体造型及蜗杆副的装配
2.5.5 接触分析的预处理
2.6 本章小结
第三章 TI 蜗杆副传动强度分析
3.1 引言
3.2 有限单元法的基本理论
3.2.1 有限单元法
3.2.2 弹性接触算法
3.3 TI 蜗杆副有限元模型的建立
3.3.1 TI 蜗杆副的数学模型
3.3.2 蜗杆副的有限元模型
3.4 TI 蜗杆副的传动强度分析
3.4.1 材料选择
3.4.2 TI 蜗杆副最大传动功率确定
3.4.3 传动强度分析
3.4.4 不同材料副TI 蜗杆传动的分析比较
3.4.5 不同载荷作用下的硬齿面传动分析
3.5 TI 型与ZC1 型蜗杆传动承载能力比较
3.5.1 设计参数
3.5.2 ZC1 型有限元分析
3.5.3 TI 型与ZC1 型分析比较
3.6 本章小结
第四章 基于减速器装置热系统的蜗杆传动稳态热分析
4.1 引言
4.2 蜗杆减速器热系统模型
4.2.1 热系统的一般表述
4.2.2 减速器热系统模型
4.3 热网络模型的建立
4.3.1 热电比拟原理
4.3.2 减速器装置的热网络计算模型
4.3.3 传热学计算模型
4.4 热网络分析与讨论
4.4.1 设计参数
4.4.2 结果分析
4.4.3 运用热网络法估算效率的探讨
4.5 蜗杆传动有限元分析
4.5.1 有限元模型热边界条件的确定
4.5.2 有限元热模型的预处理
4.5.3 有限元稳态热分析
4.6 本章总结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.1.1 蜗杆副的建模
5.1.2 传动强度分析
5.1.3 基于热网络边界条件的热分析
5.2 研究展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢
本文编号：3815989
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