行业资料弧齿锥齿轮建模无限元接触剖析ansys改变角硕士论文
基于精确齿面建模的弧齿锥齿轮有限元
【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
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
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
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 弧齿锥齿轮大轮齿面方程 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
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