收藏本站
《华南理工大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

偏置正交面齿轮的齿面生成及CAE分析

彭满华  
【摘要】:面齿轮传动是一种新型齿轮传动技术,已经在低速轻载传动系统中得到了广泛应用,并在高速重载的航空航天传动系统中得到了成功应用。面齿轮的齿面形状非常复杂,在加工过程中会出现两种现象:第一种是在轮齿内径处容易产生根切;第二种是在轮齿外径处会产生齿顶变尖。这样使得面齿轮的齿宽受到一定的限制,影响其承载能力。此外,面齿轮传动是一种点接触传动,传统的齿轮强度校核理论已经不适用于面齿轮的应力分析。有限元法则没有这个限制,它能计算出轮齿上各处的应力和应变的变化情况,在面齿轮的应力分析中表现出极大的优越性。 本文首先建立了偏置正交面齿轮的加工坐标系。基于齿轮啮合原理,由刀具齿面方程推导出偏置正交面齿轮的齿面方程,计算了偏置正交面齿轮不产生根切和齿顶不变尖的条件,并推导出了偏置正交面齿轮齿面的齿根过渡曲面方程,实现了偏置正交面齿轮齿面的可视化。 然后,在Pro/E软件中实现了直齿圆柱齿轮的参数化建模,基于偏置正交面齿轮的齿面方程,对偏置正交面齿轮进行了实体建模,并对偏置正交面齿轮传动进行了运动仿真分析,检查传动模型是否存在体积干涉,且对偏置正交面齿轮进行了压铸模设计。接着,简单介绍了确定齿轮危险截面位置的几种常用方法,运用内切抛物线法导出了偏置正交面齿轮的危险截面位置的计算方法,并通过实例计算得到偏置正交面齿轮承受最大弯曲应力的位置均在齿面中部的结果。 最后,运用CAE分析软件ANSYS对直齿圆柱齿轮和偏置正交面齿轮进行了静态弯曲应力分析。直齿圆柱齿轮的CAE分析结果表明:在集中载荷作用下,直齿圆柱齿轮承受最大弯曲应力的位置均在齿根处;当集中载荷向两端移动时,直齿圆柱齿轮承受的弯曲应力逐渐变大;齿宽越长,直齿圆柱齿轮的抗弯曲性能越好。偏置正交面齿轮的CAE分析结果表明:在集中载荷作用下,偏置正交面齿轮承受最大弯曲应力的位置均在齿面中部;当集中载荷向两端移动时,偏置正交面齿轮承受的弯曲应力逐渐变大;齿宽越长,偏置正交面齿轮的抗弯曲性能越好。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TH132.41

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张会会;非正交面齿轮传动设计研究[D];山东大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王延忠;吴灿辉;葛旭阳;张俐;;面齿轮滚刀基本蜗杆的设计方法[J];北京航空航天大学学报;2009年02期
2 李政民卿;朱如鹏;;面齿轮插齿加工中过程包络面和理论齿廓的干涉[J];重庆大学学报(自然科学版);2007年07期
3 王志;石照耀;;面齿轮传动的特点及研究进展[J];工具技术;2009年10期
4 沈云波;方宗德;赵宁;郭辉;;斜齿面齿轮齿宽的设计[J];航空动力学报;2008年04期
5 赵宁;曾晓春;郭辉;沈云波;方宗德;魏冰阳;;斜齿面齿轮齿面仿真及其轮齿接触分析[J];航空动力学报;2008年10期
6 李政民卿;朱如鹏;;装配偏置误差对正交面齿轮传动接触特性的影响[J];航空学报;2009年07期
7 李政民卿;朱如鹏;;正交面齿轮齿廓的几何设计和根切研究[J];华南理工大学学报(自然科学版);2008年02期
8 王延忠;熊巍;张俐;赵兴福;聂俊峰;郭梅;李国权;陈聪慧;;面齿轮齿面方程及其轮齿接触分析[J];机床与液压;2007年12期
9 鲁建霞;苟惠芳;;有限元法的基本思想与发展过程[J];机械管理开发;2009年02期
10 李永祥;张军顺;陈国定;;齿轮TCA技术及发展[J];机械设计与制造;2009年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 靳广虎;正交面齿轮传动齿面温升的计算机辅助分析[D];南京航空航天大学;2002年
2 白云飞;斜齿圆柱齿轮和面齿轮啮合传动的几何和静力学仿真[D];西北工业大学;2006年
3 潘朝飞;正交面齿轮传动应力的有限元分析[D];南京航空航天大学;2006年
4 黄丽娟;面齿轮传动的齿面生成和弯曲应力分析[D];南京航空航天大学;2007年
5 方宣琳;正交面齿轮传动弯曲应力分析研究[D];南京航空航天大学;2008年
6 王红香;非正交面齿轮传动的动力学分析[D];南京航空航天大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴忠;逄晓红;;双压力角非对称齿廓齿轮接触应力的计算研究[J];包钢科技;2010年05期
2 王志;石照耀;;CMM测量正交面齿轮的误差理论分析[J];北京工业大学学报;2012年05期
3 王延忠;吴灿辉;葛旭阳;张俐;;面齿轮滚刀基本蜗杆的设计方法[J];北京航空航天大学学报;2009年02期
4 周延泽,吴继泽;直齿锥齿轮齿根应力的有限元分析[J];北京航空航天大学学报;1996年01期
5 王小群;孙萍;李威;;非对称渐开线圆柱齿轮建模与扭转振动仿真[J];北京科技大学学报;2007年12期
6 吴忠;非对称渐开线齿轮齿根弯曲应力的计算分析[J];包头钢铁学院学报;2004年01期
7 周文玲;刘安静;;一种多柱式调高装置[J];包装工程;2009年02期
8 史晓敏;;船用弧形齿联轴器啮合偏移运动学分析[J];船舶工程;2006年05期
9 赵翼瀚;;偏置渐开线蜗杆单向点啮合传动凸齿面接触状况分析[J];长春大学学报;2012年02期
10 朱艳春;曾卫东;冯菲;孙宇;周义刚;;数值模拟技术及其在塑性成形缺陷预测中的应用[J];材料导报;2010年23期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 严国平;刘正林;胡社来;;大型船用二级人字型齿轮轮齿接触有限元分析[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(下册)[C];2005年
2 ;The Shaping Process Simulation of Orthogonal Face Gear and the Demonstrate of its Tooth Width in UG[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈奇;基于分形理论的汽车变速箱齿轮接触强度研究[D];合肥工业大学;2010年
2 张磊;变速器齿轮承载能力分析方法的研究及应用[D];吉林大学;2011年
3 章易程;齿轮乏油传动的摩擦学研究[D];中南大学;2011年
4 张彦钦;平面二次包络环面蜗杆传动强度分析及试验[D];重庆大学;2010年
5 陈世其;超重型刮板输送机行星传动装置设计理论研究[D];中国矿业大学;2011年
6 魏巍;面向齿轮传动性能的螺旋锥齿轮铣齿机精度设计方法研究[D];天津大学;2011年
7 秦云;联合收割机负荷控制系统研究[D];江苏大学;2012年
8 李秀莲;非对称渐开线齿轮传动特性及应用基础研究[D];江苏大学;2012年
9 龙慧;高速齿轮传动轮齿的温度模拟及过程参数的敏感性分析[D];重庆大学;2001年
10 曹兴进;摩擦化学在线表面强化对齿轮表面强度影响的基础研究[D];重庆大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨洋;兆瓦级风电机组变桨减速器动态特性及可靠性分析[D];湘潭大学;2010年
2 高红娟;高精度数控联动回转工作台关键技术的研究[D];苏州大学;2010年
3 古丽;大口径三通管件成形工艺与计算机模拟[D];天津理工大学;2010年
4 任继华;基于MATLAB的齿轮参数优化设计及其有限元分析[D];江西理工大学;2010年
5 夏冰;小型垂直轴风力发电盘式永磁电机的研究[D];浙江大学;2011年
6 李红梅;双圆弧弧齿锥齿轮齿面接触分析[D];太原理工大学;2011年
7 孙文婷;齿轮传动系统故障模拟方法的研究[D];太原理工大学;2011年
8 张金标;钢铁抛光件高效电磁分选装置的研发及应用[D];江南大学;2011年
9 张浔;TiC_x-Cu(Al)金属陶瓷的电弧焊试验及数值模拟研究[D];北京交通大学;2011年
10 秦春红;汽车变速器齿轮强度的分析与评价[D];吉林大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高金忠;朱如鹏;李政民卿;;面齿轮滚磨刀具基蜗杆齿廓奇异点研究[J];航空动力学报;2011年10期
2 蔡香伟;方宗德;苏进展;;基于数控切齿的弧线齿面齿轮啮合特性研究[J];航空动力学报;2012年01期
3 李政民卿;朱如鹏;;装配偏置误差对正交面齿轮传动接触特性的影响[J];航空学报;2009年07期
4 李政民卿;朱如鹏;;正交面齿轮齿廓的几何设计和根切研究[J];华南理工大学学报(自然科学版);2008年02期
5 付自平,朱如鹏;正交面齿轮加工的计算机仿真[J];机械工程师;2005年09期
6 李龙;朱如鹏;;正交面齿轮弹流润滑分析[J];机械工程师;2007年02期
7 杨连顺,朱如鹏,曾英;正交面齿轮弯曲应力的分析[J];机械科学与技术;2001年05期
8 靳广虎;朱如鹏;朱自冰;鲍和云;;正交面齿轮传动系统的耦合振动分析[J];机械科学与技术;2009年01期
9 朱如鹏,潘升材,高德平;正交面齿轮传动中齿宽设计的研究[J];机械科学与技术;1999年04期
10 曾英,朱如鹏,鲁文龙;正交面齿轮啮合点的计算机仿真[J];南京航空航天大学学报;1999年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 姬存强;正交面齿轮的啮合仿真与插齿加工[D];河南科技大学;2009年
2 高金忠;面齿轮滚磨刀具设计与修整方法研究[D];南京航空航天大学;2011年
3 陈鸿;非正交面齿轮传动的啮合特性与强度分析的研究[D];南京航空航天大学;2011年
4 白云飞;斜齿圆柱齿轮和面齿轮啮合传动的几何和静力学仿真[D];西北工业大学;2006年
5 付自平;正交面齿轮的插齿加工仿真和磨齿原理研究[D];南京航空航天大学;2006年
6 贺鹏;直齿面齿轮齿面生成方法与啮合仿真[D];西北工业大学;2007年
7 曹启章;非正交面齿轮齿面建模及加工误差分析[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 王红香;非正交面齿轮传动的动力学分析[D];南京航空航天大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贾鹏;许洪斌;;齿轮齿面接触分析TCA技术及发展动态[J];长春大学学报;2006年04期
2 刘健,阎长罡,曹利新;共轭曲面的数字仿真原理[J];大连理工大学学报;1999年02期
3 李政民卿;朱如鹏;;面齿轮插齿加工中过程包络面和理论齿廓的干涉[J];重庆大学学报(自然科学版);2007年07期
4 阎树田;梁继斌;沙成梅;乔伟峰;;精确模型下斜齿轮接触应力的有限元分析[J];兰州理工大学学报;2006年03期
5 方宗德,陈国定,沈允文;内啮合斜齿轮的齿面闪温计算[J];航空动力学报;1992年04期
6 郭辉;赵宁;方宗德;沈云波;;基于接触有限元的面齿轮传动弯曲强度研究[J];航空动力学报;2008年08期
7 方宗德;修形斜齿轮的轮齿接触分析[J];航空动力学报;1997年03期
8 李政民卿;朱如鹏;;正交面齿轮齿廓的几何设计和根切研究[J];华南理工大学学报(自然科学版);2008年02期
9 王延忠;熊巍;张俐;赵兴福;聂俊峰;郭梅;李国权;陈聪慧;;面齿轮齿面方程及其轮齿接触分析[J];机床与液压;2007年12期
10 李军辉,谭建平,熊勇刚,何云,徐建华;基于ANSYS的可转位刀片有限元分析[J];机械设计与研究;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 肖来元;易传云;廖道训;;数字化共轭曲面理论与共轭曲面反求[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 白云飞;斜齿圆柱齿轮和面齿轮啮合传动的几何和静力学仿真[D];西北工业大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 倪正顺 ,帅词俊;CAE方法中的优化技术及应用[J];现代机械;2002年02期
2 谢晖;基于CAE仿真的冲压回弹影响因素研究[J];湖南大学学报(自然科学版);2003年05期
3 王志新,贺敏,曾宪文;基于CAE技术对薄壁制件注射成型的分析研究[J];汽车工艺与材料;2003年04期
4 周华民,李德群;注射成形过程计算机辅助测试系统的设计与实现[J];电加工与模具;2004年02期
5 陈玉全;大型注射模浇注系统CAE[J];哈尔滨理工大学学报;1999年02期
6 王小宁,崔志敏;MSC对船舶和海洋工程CAE仿真解决方案[J];中国造船;2000年01期
7 周建伟,徐庆才,王忠玉;冷连轧机组工作辊换辊机机架板焊结构优化设计[J];一重技术;2001年04期
8 姜勇道,傅建,周华民,李德群;注射模CAE远程应用系统的研究与实现[J];模具工业;2003年11期
9 谢晖,成艾国,杨旭静,钟志华;CAE技术在汽车翼子板拉延模具设计中的应用[J];汽车工程;2003年06期
10 李世芸,李华,邓荣兵;三维CAD/CAE技术在汽车部件设计中的研究及应用[J];昆明理工大学学报(理工版);2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄建国;刘文彭;;CAE在风电铸件铸造工艺设计优化中的应用[A];云南省机械工程学会2010年年会论文集[C];2010年
2 黄建国;刘文彭;;CAE在风电铸件铸造工艺设计优化中的应用[A];2010全国机械装备先进制造技术(广州)高峰论坛论文汇编[C];2010年
3 祁顶春;;CAE技术在汽车熔断器盒结构分析中的应用[A];第六届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2009年
4 徐有忠;;奇瑞汽车自主研发中CAE的发展[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
5 魏志芳;;弹药CAE系统的数据库技术研究[A];全国第21届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2010)暨全国第2届安全关键技术与应用学术会议论文集[C];2010年
6 汤雷;龚炜;郑立捷;刘朝骏;;浅析船舶行业CAE计算资源平台建设[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
7 张继伟;罗尧兵;;基于CAE的QX1060车轮结构性能分析[A];轻型汽车技术2011年第7/8期(总第263/264期)[C];2011年
8 闫相祯;;CAE技术在深井复杂地层油气工程中的应用[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年
9 彭昌坤;刘伟;杨健;;车辆侧面碰撞CAE对标分析研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
10 党勇民;易细红;雷晓鹏;;汽车高强度钢板零件在CAE中的应用与探讨[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;CAE技术的三大分支[N];中国电子报;2009年
2 本报记者 徐恒;CAE:行业应用不成熟 未来市场空间大[N];中国电子报;2009年
3 ;中冶京诚CAE应用之旅,走技术自主创新之路[N];世界金属导报;2010年
4 辛文;协同CAE集成环境[N];中国航空报;2002年
5 本报记者 徐恒;CAE:驱动产品创新 三强主导市场[N];中国电子报;2009年
6 记者 张逸潇;奇瑞3个项目获CAE应用最佳实践案例奖[N];芜湖日报;2010年
7 ;技术发展呈三大趋势[N];中国电子报;2009年
8 裘是;春兰制造业实现CAE技术新突破[N];文汇报;2009年
9 ;市场存在两种格局[N];中国电子报;2009年
10 ;技术“求同”与“求异”双向发展[N];中国电子报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 金建海;船舶CAE前后处理系统研制[D];江南大学;2012年
2 张红哲;车身概念设计智能CAE关键技术的研究[D];长春理工大学;2010年
3 祁超;基于网格的高性能计算平台关键技术及其在CAE中的应用研究[D];西安理工大学;2008年
4 王颋;面向CAD设计模型的计算多体动力学虚拟原型[D];西南交通大学;2006年
5 李庆;基于CAD/CAE集成模型的塑料注射模优化设计系统[D];华中科技大学;2012年
6 闫康康;CAE驱动的汽车板成形缺陷精益诊断解决与稳健控制技术研究[D];吉林大学;2010年
7 宋志安;中型喷浆机器人虚拟样机技术[D];山东科技大学;2005年
8 阎开印;基于多体系统意义下的机车车辆虚拟样机研究[D];西南交通大学;2006年
9 黄志高;基于知识的塑料注射模集成设计系统研究[D];华中科技大学;2009年
10 龚科家;CAE驱动的汽车覆盖件模面设计系统若干关键技术研究[D];吉林大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彭满华;偏置正交面齿轮的齿面生成及CAE分析[D];华南理工大学;2011年
2 汪东斌;基于CAE技术的汽车仪表板和转向系振动特性研究[D];合肥工业大学;2010年
3 姚银歌;大型数控落地铣镗床CAE与主轴箱优化设计研究及应用[D];合肥工业大学;2010年
4 钟健灵;基于CAE的厚壁电熔管件变形分析及优化[D];广东工业大学;2011年
5 曹萍;基于CAE仿真技术的某微型客车车身疲劳寿命研究[D];南京航空航天大学;2011年
6 姜清伟;基于CAE仿真的汽车覆盖件表面柔软缺陷分析[D];大连理工大学;2011年
7 曾锋;钢包滑动水口CAE分析[D];武汉科技大学;2010年
8 田志强;基于CAE技术的双层热流道注射模具的优化设计[D];青岛科技大学;2010年
9 宋燕星;汽车复杂零件注塑模具CAE[D];哈尔滨理工大学;2005年
10 徐建伟;自然平衡流道中剪切诱导非平衡流动的CAE分析[D];郑州大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026