文档介绍：太原理工大学
硕士学位论文
双圆弧齿轮齿廓参数优化设计及有限元分析
姓名:李俊海
申请学位级别:硕士
专业:机械设计与理论
指导教师:吴凤林
20060501
双圆弧齿轮齿廓参数优化设计及有限元分析摘要齿轮传动被公认为工业化的象征,而双圆弧齿轮传动的扑优化、有限元方法等现代设计方法就法面双圆弧齿轮的齿廓参数对齿轮弯曲强度、接触强度进行了认真深入的分析研优点是渐开线齿轮传动无法比拟的:首先,圆弧齿轮为凸凹搭配,具有很小的诱导曲率,因此接触强度高,承载能力大;其次,该齿轮初期为点接触,故制造误差和变形对接触情况影响不大,经跑合后逐渐变为线接触,这种线接触是在受载后经跑合而形成的,它能适应于受载的情况,具有优良的润滑性能,提高了齿轮的使用寿命;第三,没有根切问题,机构的尺寸可以更小。双圆弧齿轮的轮齿,是一个空间螺旋体,形状非常复杂,加上齿形设计灵活,因·而利用先进的设计计算方法和计算机技术对双圆弧齿轮的齿廓参数进行形状设计研究和有限元弯曲强度、接触强度分析具有特别重要的意义。由于双圆弧齿轮的齿廓参数是影响双圆弧齿轮承载能力和动态性能的重要因素,因此,本文利用拓究。本文首先以标准齿轮疶;。≡穹婺J为囊蛔槌堇2问杏呕玫揭蛔橛呕姆娉堇2问后以优化的齿廓参数为准运用疎软件强大的参数化建模功能创建了分阶式法面双圆弧齿轮的三维实体模型,建模过程中利用了疎的参数化建模功能实现了该三维模型的参数化设计,可以很方太原理工大学硕士研究生学位论文
成有限元文件后导入到砑薪蟹嫠不〕萋值耐淝便地对不同齿廓参数的双圆弧齿轮进行有限元分析与计算,然后利用疎强大的有限元分析模块进行载荷的施加和网格的划分,生力的有限元分析,并对接触应力的有限元分析方法进行探索,寻求’一种有效的解决途径。经过本文的分析论证和有限元分析并与前人得出的结果相比较之后表明,本文经过优化得出的数据是正确的,所建模型是合理的,有一定的理论价值,相信将会为以后更深入地分析研究双圆弧齿轮有所帮助。关键词:双圆弧齿轮,参数化建模,拓扑优化,有限元分析太原理工大学硕士研究生学位论文Ⅱ
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瑿,牌б烈力传动比转矩柔度矩阵载荷向量位移向量间隙向量太原理工大学硕士研究生学位论文
砖锯,岳、论文作者签名:莲:煎盥关于学位论文使用权的说明中包括:①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件;②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文;声不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究法律责任由本人承担。本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定。其③学校可允许学位论文被查阅或借阅;④学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文;⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容C苎宦畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑。明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在指导教师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外。本论文做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的签名:导师签名:日期:尸
第一章概述齿轮传动圆弧齿轮的发展历程及国内外研究动态齿轮传动是现代机械应用最广的传动机构之一,具有传动比准确、受力方向不变、使用寿命长、可靠性好等优点。由于现代工业系统使用齿轮装置相当普遍,齿轮传动作为一项具有明显产品特征的共性技术,它的发展和成熟无一不和工业产品的发展息息相关,,齿轮传动被公认为工业和工业化的象征。随着大型现代化成套设备的出现,对齿轮传动提出了高速、重载、大功率的要求,,引起在同一轮齿侧面存在两条接触迹线,啮合过程可以实现多点接触和多对齿啮合,且凹齿齿根厚度增大提高了弯曲强度,故其承载能力和使用寿命比渐开线齿轮有显著提高,由于改变了齿廓形状,使凸圆弧齿廓与凹圆弧齿廓相啮合,增大了相对衄率半径,从而提高了接触强度,而且在运转过程中有良好的跑合特性,经过一段时间的跑合之后,凸齿齿廓在接触点处的曲率半径逐渐增大,凹齿齿廓在接触点处的曲率半径逐渐减小,两工作