基于精确齿面建模的弧齿锥齿轮有限元分析
【摘要】 弧齿锥齿轮由于承载能力大,重合度大,平稳传递载荷,在高速传动时明显地减少噪声和振动,可以获得很大的传动比,对安装误差敏感性小,因而得到非常广泛的应用。本文以某发射装置末级传动系统中的弧齿锥齿轮为研究对象,运用MATLAB、VB、SolidWorks和ANSYS等工具,对其接触问题进行了研究。本文主要研究内容如下：1.基于齿轮啮合原理和局部共轭原理,按照平顶产形轮加工原理及加工过程中之间的相对位置关系,建立了刀具坐标系、机床坐标系、工件坐标系等坐标系,详细地推导了各坐标系之间的矩阵转换,通过产形面和齿面啮合方程分别确定了大轮和小轮的齿面方程。分析比较了曲面不同参数的选择,确定了合适的参数来表示齿面方程,以方便其在MATLAB中实现,为后续建立弧齿锥齿轮模型奠定了基础。2.根据推导的齿面方程,运用MATLAB编程计算出齿面上的数据点,导入SolidWorks,基于SolidWorks API技术,利用VB编程创建轮齿曲面,运用曲面裁剪、缝合等操作,创建一个轮齿,最后阵列切除形成完整齿轮,建立了大小轮的精确三维模型,按啮合关系装配,为后面有限元分析提供基础。利用VB编程检验插值曲面,以保证齿... 更多还原
【Abstract】 Because of its large load capacity, high coincidence degree, transferring load smoothly, reducing noise and vibration in the high-speed transmission, large transmission ratio, not sensitive to the installation error, the spiral bevel gears are widely utilized. In this paper, spiral bevel gear in the final transmission system of a launcher for the object, some contact problems are studied, with MATLAB, VB, SolidWorks, ANSYS, and so on. The main contents are as follows:1.Based on gear meshing theo... 更多还原
【关键词】 弧齿锥齿轮； 建模； 有限元； 接触分析； ANSYS； 扭转角；
【Key words】 Spiral bevel gear； Modeling； Finite analysis； Contact analysis； ANSYS； Torsion angle；
摘要 5-6
ABSTRACT 6-7 第1章 绪论 11-19
1.1 课题研究背景 11-12 1.2 锥齿轮传动 12-15
1.2.1 锥齿轮传动的类型和特点 12-13
1.2.2 弧齿锥齿轮传动发展及研究现状 13-15 1.3 有限元法在齿轮传动方面的应用 15-16
1.4 本论文的研究方法、研究内容及其意义 16-18 1.4.1 本论文的研究方法 16-17 1.4.2 本论文的研究内容 17-18 1.4.3 本论文的意义 18 1.5 本章小结 18-19
第2章 弧齿锥齿轮的数学模型 19-43 2.1 弧齿锥齿轮参数 19-20
2.2 弧齿锥齿轮的切齿原理及切齿方法 20-23 2.2.1 弧齿锥齿轮的切齿原理 20-22 2.2.2 弧齿锥齿轮的切齿方法 22-23 2.3 弧齿锥齿轮齿面表示及啮合方程 23-25 2.3.1 曲面的参数表示 23-24 2.3.2 齿面啮合方程 24
2.3.3 参考点的选择 24-25 2.4 弧齿锥齿轮的齿面方程 25-42 2.4.1 机床调整参数 25-28
2.4.2 弧齿锥齿轮齿面方程 28-35 2.4.3 弧齿锥齿轮小轮齿面方程 35-41
2.4.4 弧齿锥齿轮齿面方程的MATLAB实现 41-42 2.5 本章小结 42-43
第3章 弧齿锥齿轮的实体模型及造型误差分析 43-55 3.1 弧齿锥齿轮的齿面点计算 43-48 3.1.1 边界条件的确定 43-44
3.1.2 弧齿锥齿轮齿面点的MATLAB实现 44-48 3.2 弧齿锥齿轮的实体建模 48-52
3.2.1 利用SolidWorks API创建齿面 49-51 3.2.2 建立三维模型 51-52
3.3 弧齿锥齿轮的造型误差分析 52-54 3.4 本章小结 54-55
第4章 弧齿锥齿轮的传动分析 55-79 4.1 接触分析基本理论 55-57 4.1.1 接触类型 55 4.1.2 接触方式 55-57 4.2 有限元模型 57-58
4.2.1 建立模型的方法 57-58 4.2.2 本文的建模方法 58 4.3 弧齿锥齿轮接触分析 58-66 4.3.1 定义单元类型 58-59 4.3.2 设置材料属性 59 4.3.3 定义局部坐标系 59 4.3.4 网格划分 59-61 4.3.5 接触参数设置 61-65 4.3.6 施加边界条件 65-66 4.3.7 求解选项设置 66 4.4 结果分析 66-78
4.4.1 接触状态分析 66-68 4.4.2 应力分析 68-73
4.4.3 输入力矩与小轮扭转角分析 73-74 4.4.4 一个啮合周期内的接触分析 74-78 4.5 本章小结 78-79
第5章 安装误差条件下的弧齿锥齿轮传动分析 79-85 5.1 存在齿圈轴向位移偏差时的有限元分析 79-80 5.2 存在轴间距偏差时的有限元分析 80-82 5.3 存在轴交角偏差时的有限元分析 82-83 5.4 各种安装误差分析结果的比较 83-84 5.5 本章小结 84-85 第6章 总结与展望 85-87
6.1 全文总结 85-86 6.2 工作展望 86-87 参考文献【索购全文】Q
联系Q：138113721 Q联系Q: 139938848
全文提供服务费：25元RMB 即付即发 支付宝账号：xinhua59168@yahoo.com.cn
【说明】1、本站为中国学术文献总库合作代理商，作者如对著作权
益有异议请与总库或学校联系；2、为方便读者学习和引用，我们可将图片格式成WORD文档，费用加倍。
