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非正交面齿轮传动的动力学分析

发布时间:2022-05-08 16:54
  齿轮传动是机械传动中最基本的传动方式。面齿轮传动是一种新型齿轮传动,它有许多独特的优点,尤其是在高速重载的场合。本文研究的内容主要包括:非正交面齿轮的齿面生成及啮合特性、非正交面齿轮传动的实体建模及动力学分析。在非正交面齿轮齿面生成及啮合特性的研究中,根据啮合原理中齿面的啮合条件,推导了面齿轮的齿面方程,避免齿顶变尖与齿根根切的最大外径和最小内径的计算公式;通过对面齿轮传动的啮合特性分析,推导出非正交面齿轮和圆柱齿轮的啮合轨迹方程,并对无安装误差时的重合度进行分析。在非正交面齿轮传动的实体建模中,研究了非正交面齿轮齿面数据点坐标的生成方法。运用MATLAB编写程序计算出齿面数据点坐标值,进而导入Pro/E中对数据点进行拟合,最终建立了面齿轮的三维实体模型;在Pro/E中实现非正交面齿轮和圆柱齿轮的装配及检验干涉。在非正交面齿轮传动的动力学分析中,分别运用集中参数法和有限元法对面齿轮的动力学特性进行研究。基于集中参数法,建立非正交面齿轮传动系统的多自由度弯曲-扭转-轴向移动-扭摆耦合振动的三维空间动力学模型;采用Wilson ?θ法,对面齿轮传动系统的动态响应进行了数字仿真,得到了主从动... 

【文章页数】:73 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 论文选题背景
    1.2 面齿轮传动的特点与研究现状
    1.3 齿轮系统动力学的研究发展概况
    1.4 本文的研究内容
第二章 非正交面齿轮的齿面生成和啮合特性分析
    2.1 非正交面齿轮加工中的坐标系与刀具齿面
        2.1.1 坐标系的建立
        2.1.2 刀具齿面方程
    2.2 非正交面齿轮的齿面方程
        2.2.1 刀具齿面与被加工面齿轮接触处的相对速度
        2.2.2 非正交面齿轮的齿面方程
    2.3 非正交面齿轮不产生根切的条件
        2.3.1 基本理论
        2.3.2 面齿轮不发生根切的最小内半径
        2.3.3 计算结果
    2.4 非正交面齿轮齿顶不变尖的条件
        2.4.1 面齿轮齿顶不变尖的最大外半径
        2.4.2 计算结果
    2.5 面齿轮的齿根过渡曲面
    2.6 非正交面齿轮传动的啮合特性分析
        2.6.1 点接触非正交面齿轮传动的原理
        2.6.2 非正交面齿轮传动的啮合分析的基本方程
    2.7 非正交面齿轮传动中的重合度分析
    2.8 本章小结
第三章 非正交面齿轮传动的建模与运动仿真
    3.1 面齿轮的建模
    3.2 直齿圆柱齿轮建模
    3.3 非正交面齿轮传动运动仿真
        3.3.1 传动模型装配
        3.3.2 运动仿真
    3.4 本章小结
第四章 基于MATLAB 非正交面齿轮传动系统的耦合振动分析
    4.1 多自由度系统无阻尼自由振动运动方程的求解
    4.2 多自由度有阻尼体系强迫振动的解法
    4.3 非正交面齿轮传动系统的耦合振动分析
        4.3.1 面齿轮传动系统的振动模型
        4.3.2 非正交面齿轮传动系统的振动方程
        4.3.3 系统振动的激励分析
        4.3.4 啮合刚度的计算分析
        4.3.5 齿轮啮合误差的分析
        4.3.6 系统振动方程的求解
        4.3.7 齿轮系统的振动响应
    4.4 本章小结
第五章 基于ANSYS 的非正交面齿轮传动模态分析
    5.1 模态分析方法简介
    5.2 面齿轮传动接触问题
    5.3 模态分析的基本设置
        5.3.1 加载及求解
        5.3.2 扩展模态
    5.4 非正交面齿轮传动模态分析
        5.4.1 导入模型
        5.4.2 设置单元类型和材料属性
        5.4.3 划分网格
        5.4.4 定义接触
        5.4.5 指定分析类型
        5.4.6 模态扩展并求解
    5.5 分析结果及计算结果
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文的主要工作和结论
    6.2 进一步的研究工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号:3652025

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