大模数齿条接触强度试验分析

发布时间：2017-08-20 14:06

  本文关键词：大模数齿条接触强度试验分析

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【摘要】：齿条作为传动领域系统最重要的零部件之一，它的应用范围特别广。从某个角度上来说，它应该是现代工业发展的一个标志[1]。而大模数齿条的应用也越来越广泛，在很多重要项目和高端技术上得到广泛应用。本次试验的三峡大坝硬齿面齿条模数高达62.667mm，在国内是比较罕见的了，所以在使用前进行试验是非常有必要的。大模数齿轮齿条传动装置测试验证技术装备开发及工艺评定的研究，对推动包括海洋平台提升装置在内的相关产品的设计、制造技术及试验技术水平的提高和行业技术进步也有十分重要的意义。 结合三峡工程需要，针对升船机的齿条，主要做了如下工作： 1、根据标准GB/T3480-1997(渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法)内容，结合工程中实际情况，对齿条的接触强度进行了计算和校核。 2、为了保证试验的准确性和效率，首先运用solidworks对试验齿轮和齿条进行了三维造型，，根据实际情况，装配模型只画出了其中有作用力的三个齿，之后运用cosmosworks对三维造型进行有限元分析，得出由于接触产生的压应力和剪切应力分布状况。 3、通过对机械封闭式试验装备和电功率封闭式试验装备进行对比后，鉴于电功率模式相对更加自动化，加载精度高、通用性强、节能性强等特点，选择采用电功率封闭式试验装备。根据实际需求，提出试验装备设计的基本方案，通过论证分析确定了最终的设计方案。该试验装置包括驱动装置、负载装置、控制装置、测试装置以及辅助装置五大模块，并重点攻克了超大载荷加载、大质量运动件频繁换向带来的冲击等难题。
【关键词】：三峡 升船机 大模数 齿条 有限元 接触强度试验
【学位授予单位】：机械科学研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH132.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-14
• 第一章 绪论14-28
• 1.1 研究背景概述14-17
• 1.2 齿轮接触强度试验研究现状17-19
• 1.3 齿轮试验技术的研究现状19-26
• 1.4 课题来源、选题意义及目的26-27
• 1.5 主要研究内容27-28
• 第二章 齿条齿面接触强度理论计算28-35
• 2.1 齿条齿面接触强度理论计算28
• 2.2 齿面形成点蚀的原因及其对策28-29
• 2.3 齿轮、齿条接触强度校核29-34
• 2.3.1 齿面接触强度计算30-34
• 2.3.2 接触强度校核34
• 2.4 本章小结34-35
• 第三章 试验齿条有限元分析35-42
• 3.1 试验前有限元分析35-41
• 3.1.1 CAD/CAE 支撑软件(SolidWorks/CosmosWorks)35
• 3.1.2 齿条齿面接触应力的有限元计算35-41
• 3.1.2.1 齿条及齿轮三维造型35-36
• 3.1.2.2 材料参数36-37
• 3.1.2.3 边界条件与载荷37
• 3.1.2.4 有限元模型37-38
• 3.1.2.5 计算结果分析38-41
• 3.2 本章小结41-42
• 第四章 试验装备的设计42-57
• 4.1 试验装备方案及组成42-43
• 4.2 试验装备原理结构43-50
• 4.2.1 试验装置的设计及原理43-46
• 4.2.2 试验装置的基本功能46
• 4.2.3 检测仪器仪表46-47
• 4.2.4 运行控制47
• 4.2.5 安全保护47-48
• 4.2.5.1 安全报警系统47-48
• 4.2.5.2 防护罩48
• 4.2.5.3 断电保护48
• 4.2.6 试验过程的监控48
• 4.2.7 电机选型说明48-50
• 4.3 控制系统的组成和功能及原理50-53
• 4.3.1 控制系统组成和功能50-52
• 4.3.2 控制系统工作原理52-53
• 4.4 试验装置的关键技术问题及措施53-56
• 4.5 本章小结56-57
• 第五章 试验过程及方法57-72
• 5.1 试验范围57
• 5.2 试验方法57
• 5.3 试验机及试验齿条57-61
• 5.3.1 试验机57-58
• 5.3.2 试验齿条58-61
• 5.4 疲劳试验负载61-64
• 5.5 试验前准备64
• 5.5.1 运行参数设定64
• 5.5.2 试运行64
• 5.6 运转试验64-66
• 5.6.1 空载试验64
• 5.6.2 加载试验64-65
• 5.6.3 疲劳试验65
• 5.6.4 试验过程的监控65-66
• 5.7 接触疲劳失效判据66-67
• 5.7.1 失效判别方法66
• 5.7.2 失效判别准则66-67
• 5.7.3 失效分析67
• 5.8 试验要求67
• 5.9 试验报告67
• 5.10 试验装置展示67-71
• 5.11 本章小结71-72
• 第六章 结论与展望72-73
• 6.1 总结72
• 6.2 研究展望72-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-78
• 在读期间发表的论文的论文及参与的项目78-79

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本文编号：707016