雙圓弧弧齒錐齒輪接觸分析虛擬加工有限元分析碩士論文

1、雙圓弧弧齒錐齒輪齒面接觸分析機(jī)械設(shè)計(jì)及理論， 2011， 碩士【摘要】 雙圓弧弧齒錐齒輪是將雙圓弧齒廓應(yīng)用于弧齒錐齒輪傳動(dòng)的一種齒輪形式,具有承載能力高,使用壽命長(zhǎng),重合度大,接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度高等特點(diǎn),但由于其齒面幾何復(fù)雜,對(duì)影響其傳動(dòng)性能的接觸區(qū)分析研究的比較少,其相關(guān)特點(diǎn)掌握不多,限制了其推廣應(yīng)用。齒輪傳動(dòng)過程中輪齒齒面接觸區(qū)的位置、大小、形狀都影響到齒輪傳動(dòng)的質(zhì)量、效率、動(dòng)態(tài)性能、承載能力,因此,有效的分析和修正接觸區(qū)可保證齒輪傳動(dòng)的可靠性和平穩(wěn)性。本文主要對(duì)雙圓弧弧齒錐齒輪的接觸性能進(jìn)行分析。從TCA(Tooth Contact Analysis)的原理出發(fā),利用編制的MATLAB程

2、序分析齒輪副在空載情況下的接觸區(qū)的情況及安裝誤差對(duì)接觸區(qū)的影響；在此基礎(chǔ)上進(jìn)行LTCA(Loaded Tooth Contact Analysis)分析,得到加載時(shí)的接觸區(qū)和傳動(dòng)誤差曲線的變化情況,計(jì)算出某嚙合時(shí)刻接觸橢圓上力的分布情況；根據(jù)虛擬加工原理建立三維模型,利用有限元軟件進(jìn)行非線性接觸分析,研究其不同嚙合時(shí)刻的接觸區(qū)變化規(guī)律。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：1)根據(jù)共軛齒面的形成原理和弧齒錐齒輪的加工原理,推導(dǎo)出產(chǎn)形輪的齒面方程、嚙合方程、瞬時(shí)接觸線方程及大小齒輪的.更多還原【Abstract】 Double circular arc spiral bevel gear is a new t

3、echnology which applied double arc tooth on spiral bevel gear, compared with the spiral bevel gear, which has the advantages of high load capacity, long service life, high coincidence degree, high contact strength and bending strength. For the theoretical study is still immature, this limits its app

4、lication in our country.In the gear transmission, the location, size, shape of the gear contact area may influence the gear drive quality, efficiency, d.更多還原 【關(guān)鍵詞】 雙圓??； 弧齒錐齒輪； 接觸分析； 虛擬加工； 有限元分析； 【Key words】 double circular arc； spiral bevel gear； contact analysis； virtual maching； FEM analysis； 摘要 3

5、-5 ABSTRACT 5-7 第一章 緒論 11-19 1.1 引言 11-12 1.2 研究綜述 12-18 齒輪接觸問題的計(jì)算方法 12-15 雙圓弧齒輪的研究現(xiàn)狀 15-18 1.3 研究?jī)?nèi)容和方法 18-19 第二章 雙圓弧弧齒錐齒輪嚙合原理 19-27 2.1 共軛齒面的形成原理 19-20 2.2 切削原理 20-21 2.3 雙圓弧齒輪基準(zhǔn)齒形及坐標(biāo)表達(dá) 21-22 2.4 大輪齒面方程 22-26 基本參照系 22-23 產(chǎn)形輪的齒面方程 23-24 接觸線和嚙合方程 24-25 齒面方程 25-26 2.5 本章小結(jié) 26-27 第三章 齒面接觸分析原理 27-41 3.1

6、 齒輪副在接觸點(diǎn)處應(yīng)滿足的關(guān)系 27-28 3.2 接觸區(qū)EPG檢查法 28-30 3.3 接觸軌跡 30-33 初始點(diǎn)的確定 30-31 初始點(diǎn)處參數(shù)確定 31 齒面投影 31-33 接觸軌跡 33 3.4 接觸區(qū)的確定 33-38 齒輪齒面主方向和主曲率 33-35 接觸橢圓的確定 35-38 3.5 傳動(dòng)誤差曲線 38-39 3.6 本章小結(jié) 39-41 第四章 雙圓弧弧齒錐齒輪加載接觸分析 41-47 4.1 彈性變形的計(jì)算 41-43 有限元理論 41-43 法向柔度矩陣 43 4.2 齒面間隙的計(jì)算 43-44 4.3 加載接觸分析的彈性接觸理論 44-46 4.4 本章小結(jié) 46

7、-47 第五章 MATLAB實(shí)現(xiàn)TCA和LTCA的實(shí)例 47-63 5.1 MATLAB軟件的介紹 47-48 5.2 MATLAB進(jìn)行接觸分析的流程圖 48-49 5.3 試驗(yàn)齒輪參數(shù)及幾何計(jì)算 49-53 試驗(yàn)齒輪基本參數(shù) 49-50 齒輪副的幾何參數(shù) 50-51 基本齒廓參數(shù)計(jì)算 51-52 齒廓各段圓弧參數(shù) 52-53 機(jī)床調(diào)整參數(shù) 53 5.4 雙圓弧弧齒錐齒輪的接觸分析 53-62 空載時(shí)的齒面接觸分析 53-54 安裝誤差對(duì)齒面接觸區(qū)的影響 54-59 加載接觸分析 59-62 5.5 本章小結(jié) 62-63 第六章 雙圓弧弧齒錐齒輪有限元接觸分析 63-79 6.1 雙圓弧弧齒錐齒輪三維模型的建立 63-69 銑齒機(jī)的加工原理及模型的建立 63-65 銑刀盤模型的建立 65-66 工件模型的建立 66-67 齒輪模型加工仿真過程 67-69 6.2 雙圓弧弧齒錐齒輪有限元分析 69-78 Hypermesh軟件介紹 69-70 有限元網(wǎng)格模型建立 70-73 MSC.Ma