收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于精确齿面建模的弧齿锥齿轮有限元分析

江玉刚  
【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,以保证齿面误差符合有限元分析的要求。 3.结合建立的弧齿锥齿轮精确模型,在ANSYS软件中建立了弧齿锥齿轮的有限元模型,试划分网格得到理想的网格密度,试验验证取得合理的FKN值,分析了弧齿锥齿轮在同一啮合位置下不同载荷下的接触情况,得出了不同载荷作用下的接触区变化关系曲线,分析了大小轮的齿根应力,得到了接触应力和主应力沿齿向分布曲线。特别是首次得到了输入力矩与小弧齿锥齿轮扭转角之间的函数关系,这一结论可用于精确控制某发射装置。分析了一个啮合周期内的弧齿锥齿轮的啮合状况。 4.针对弧齿锥齿轮在加工和安装过程中存在的三种误差,分别分析了齿圈轴向位移偏差ΔfAM、轴间距偏差ΔfA、轴交角偏差ΔE∑三种安装误差对弧齿锥齿轮传动过程中的接触状态、应力应变的变化情况的影响。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 唐进元;卢延峰;周超;;调整参数误差对齿面接触质量的影响[J];航空动力学报;2008年09期
2 《机械工程手册》“拖拉机篇”编写组;拖拉机中央传动设计[J];拖拉机与农用运输车;1976年02期
3 赵世纯;;追求理想的齿轮“接触区”[J];现代零部件;2008年11期
4 张金良;方宗德;邓效忠;;突端刀具的最大刀尖圆角半径的计算[J];机床与液压;2007年05期
5 杨宏斌;王小乾;;弧齿锥齿轮的三维模型设计[J];机械设计与制造;2009年07期
6 赵世纯;;弧齿锥齿轮加工工艺[J];汽车工艺与材料;2009年09期
7 陈国荣,吕春红;弧齿锥齿轮三维实体模型的构建方法[J];河南机电高等专科学校学报;2003年02期
8 洪丕君;张枫奎;李凤英;;硬齿面弧齿锥齿轮的刮削加工[J];新技术新工艺;1987年01期
9 张金良;方宗德;曹雪梅;李盛鹏;;弧齿锥齿轮齿面接触应力分析[J];机械科学与技术;2007年10期
10 周纪良;弧齿锥齿轮的轮齿收缩、刀盘直径和几何参数的近代设计[J];拖拉机与农用运输车;1993年04期
11 王杰民;;弧齿锥齿轮切齿调整计算程序[J];机械设计与制造;1986年02期
12 宋建明;改善弧齿锥齿轮齿面接触区的加工方法[J];冶金设备;1990年03期
13 ;天津第一机床总厂展出的齿轮加工机床[J];世界制造技术与装备市场;2005年06期
14 ;魅力依旧 喜获春燕 2006年中国数控机床展览会天津第一机床总厂取得圆满成功[J];机电新产品导报;2006年04期
15 葛正龙,张则陆,鐘静漪;改装526型刨齿机加工弧齿锥齿轮[J];制造技术与机床;1958年07期
16 郑蜀华;;加工弧齿锥齿轮大轮的简易精拉盘铣刀[J];现代制造工程;1992年06期
17 石风山,庄中;弧齿锥齿轮铣刀盘刀刃圆角半径的确定[J];工具技术;1980年03期
18 许三军;;圆弧齿锥齿轮硬齿面的刮削工艺[J];现代制造工程;1988年07期
19 董学朱;;弧齿锥齿轮半展成切齿调整计算新方法[J];机械传动;1988年04期
20 杨有亮;;中硬度大规格弧齿锥齿轮的切齿加工[J];机械制造;1993年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐从谦;甘屹;;Gleason弧齿锥齿轮三维数字化设计及其在汽车差速器中的应用[A];全国先进制造技术高层论坛暨第九届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2010年
2 李贵彦;李以农;;支承刚度和啮合间隙变化时弧齿锥齿轮传动系统的分岔与混沌行为[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
3 陈园园;;锥齿轮设计与噪音[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
4 许文全;曾辉藩;;螺旋锥齿轮数字化制造的关键技术及研究现状[A];全国先进制造技术高层论坛暨第九届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2010年
5 杜锋;王宝山;刘先黎;;堆焊技术在大型齿轮轮齿修复工艺中的应用研究[A];第四届全国表面工程学术交流大会论文集[C];2001年
6 冯宝强;;齿轮噪音的原因与预防[A];第八届沈阳科学学术年会论文集[C];2011年
7 刘朝英;;开式齿轮轮齿磨损极限分析及可靠度[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
8 申小雷;张立军;徐金虎;张燕;;渐开线直齿圆柱齿轮的参数化建模与有限元分析[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年
9 申小雷;张立军;徐金虎;张燕;;渐开线直齿圆柱齿轮的参数化建模与有限元分析[A];十三省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集[C];2009年
10 朱珂;;摩托车发动机P/M初级从动齿轮断齿强度分析[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐彦伟;弧齿锥齿轮铣齿机主动精度设计方法研究[D];天津大学;2010年
2 张瑞亮;双圆弧弧齿锥齿轮传动啮合特性的研究[D];太原理工大学;2010年
3 洪肇斌;基于球面渐开线齿面生成原理的弧齿锥齿轮新型铣削加工方法[D];吉林大学;2013年
4 刘凯;弧齿锥齿轮数控铣齿机运动分析及控制系统研究[D];南京航空航天大学;2007年
5 冯治恒;螺旋锥齿轮多体多自由度非线性动力学研究[D];重庆大学;2010年
6 张金良;高强度螺旋锥齿轮的设计及实验研究[D];西北工业大学;2007年
7 张满栋;电镀CBN硬珩轮珩齿机理及动态仿真分析[D];太原理工大学;2010年
8 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
9 王志永;摆线齿锥齿轮数控加工装备及其数字化制造关键技术的研究[D];中南大学;2010年
10 李敬财;螺旋锥齿轮数字化制造基础应用技术研究[D];天津大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 江玉刚;基于精确齿面建模的弧齿锥齿轮有限元分析[D];浙江大学;2011年
2 王犇;弧齿锥齿轮参数化设计及啮合传动规律研究[D];武汉理工大学;2010年
3 王维;拖拉机中央传动弧齿锥齿轮的有限元分析及优化[D];西北农林科技大学;2012年
4 聂帅强;弧齿锥齿轮小轮的锥度切削与试验[D];河南科技大学;2009年
5 张少龙;弧齿锥齿轮数控加工关键技术与计算机模拟研究[D];太原科技大学;2011年
6 高晓娟;基于Pro/E的格里森制弧齿锥齿轮参数化设计[D];太原科技大学;2012年
7 张宇;修形弧齿锥齿轮的传动误差与振动分析[D];河南科技大学;2009年
8 石成新;弧齿锥齿轮干运转条件下瞬态热分析[D];东北大学;2009年
9 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
10 张宏新;弧齿锥齿轮虚拟现实加工过程的研究[D];新疆大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 萧逸;1600毫米重型数控弧齿锥齿轮铣齿机在津问世[N];中国船舶报;2008年
2 本报记者 齐雪岭 通讯员 丁春海;“装备中国”首创者功高[N];中国工业报;2009年
3 本报记者 齐雪岭;精诚机床:三款机床新品彰显研发实力[N];中国工业报;2009年
4 胡凯;有人缘的产品不愁嫁[N];中国工业报;2004年
5 本报记者 齐雪岭 通讯员 董宝庆;天津第一机床总厂装备中国的一面旗帜[N];中国工业报;2009年
6 齐雪岭 董宝庆;天一机,为何机遇垂青的总是你[N];中国工业报;2003年
7 记者 齐雪岭 通讯员 王文福;精心创造品牌 抢占市场先机[N];中国机电日报;2001年
8 恩宝贵;机床新品向数控复合方向发展[N];中国工业报;2003年
9 本报记者 夏希品;提供齿轮加工全面解决方案 天津精诚“三大亮点”凸显自主创新成果[N];机电商报;2010年
10 ;以创新促产品升级 勇做行业领跑者[N];中国工业报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978