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《齿轮裂纹系统动力学模型扭转啮合刚度数值计算方法论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、齿轮传动系统故障模拟方法的研究【摘要】齿轮传动由于具有承载能力大、传动精度高、传动功率恒定等特点,所以被广泛的应用于机械、汽车、航天航空等各个领域。但是由于齿轮系统本身的结构复杂、工作环境恶劣等因素的影响,使得齿轮传动系统往往很容易出现故障。其中有些故障会对生产造成很大的影响,甚至可能引发严重的安全事故,所以避免齿轮传动系统发生故障具有非常重要的意义。而在齿轮传动系统故障中,有高达60%的故障是由齿轮类故障引发的,因此齿轮故障的研究成为了一项十分重要的工作。在齿轮的各种失效形式中,齿根裂纹的存在往往会
2、降低轮齿的啮合刚度,使轮齿齿廓偏离啮合位置,导致轮齿不能正确啮合,在故障轮齿入啮和脱啮时引起的冲击载荷进一步增大,如果形成恶性循环,裂纹就会迅速扩展,最终导致断齿或其它事故的发生,所以掌握裂纹在系统运转过程中的动态响应,就显得尤为重要了。利用计算机对齿轮传动系统进行动态仿真,既可以模拟其运行行为和工作状态,还可以证实该系统功能和性能的可用性及可靠性,从而降低设计成本,缩短开发周期,并提高产品的可靠性。因此,本文通过有限元分析和数值计算相结合的方法模拟了单级齿轮传动系统在有、无裂纹状态下系统的动态响应,
3、主要完成了以下几方面的工作... 更多还原【Abstract】Geartransmissionisofthefollowingcharacteristics,largecarryingcapacity,highprecisionoftransmissionandconstantpowertransmissionetc.,sobewidelyusedinmachinery,motorvehicle,aerospaceandotherfieldstotransmitmotionandmotivepower
4、.Butbecauseofitscomplicatedstructureandbadworkingenvironmentfactors,geartransmissionsystemiseasytobebrokendown.Someofthefactorsmightcausegreatinfluenceonproductionorevenserioussafetyaccident.So,itisofth... 更多还原【关键词】齿轮；裂纹；系统动力学模型；扭转啮合刚度；数值计算方法；【Keywords】
5、Gear；Systemdynamicmodel；Torsionalmeshstiffness；Numericalcalculationmethod；摘要3-5ABSTRACT5-6第一章绪论10-161.1课题研究的背景和意义10-111.1.1课题研究的背景101.1.2课题研究的意义10-111.2齿轮传动系统动力学发展历程11-131.3齿轮系统动力学对齿轮故障行为研究的概况131.4本文研究的主要内容13-141.5课题项目来源14-16第二章齿轮的失效分析16-242.1齿轮的失效类型16-
6、172.2齿轮失效特征、原因及改进对策分析17-212.2.1齿面损耗17-182.2.2胶合182.2.3齿面疲劳18-192.2.4永久变形19-202.2.5轮齿折断20-212.2.6裂纹212.3影响齿轮失效的主要因素21-222.4本章小结22-24第三章齿轮的有限元分析24-383.1齿轮实体模型的建立24-313.1.1轮齿齿廓的实现25-303.1.2轮齿实体模型的生成30-313.2齿轮有限元模型的建立31-343.2.1对齿轮进行网格划分31-323.2.2整体齿轮模型的建立32
7、3.2.3齿轮的啮合装配32-333.2.4接触对的创建333.2.5载荷及边界条件的施加33-343.3含齿根裂纹齿轮模型的建立34-353.4有限元分析结果35-373.5本章小结37-38第四章齿轮传动系统的动力学模型及参数分析38-564.1齿轮传动系统的动力学模型38-414.2齿轮扭转啮合刚度的分析41-464.2.1啮合刚度定义41-424.2.2单齿啮合刚度的计算42-434.2.3双齿啮合刚度的计算43-444.2.4扭转啮合刚度的求解结果44-464.3运动方程中参数的确定46-5
8、34.3.1摩擦力的计算46-494.3.2摩擦力臂的计算49-524.3.3其它参数的确定52-534.4本章小结53-56第五章动力学模型的求解及仿真结果的分析56-685.1动力学模型求解算法的选择56-575.2动力学方程组的求解过程57-615.2.1MATLAB求解常微分方程的一般步骤575.2.2解算微分方程的命令调用格式57-585.2.3高阶常微分方程的求解方法58-595.2.4动力学方程组的求解59-615.3动力学仿真结果及分析6
