人字齿轮参数化建模及动静态分析

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1、万方数据ThesisinMechanicalengineeringI

2、IIllIIlllltllllllIlllUIJ019545ParametricModelingandDynamicandStaticAnalysisonHerringboneGearByFanTuoSupervisor：ProfessorSunZhiliNortheasternUniversityJune2012万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人

3、己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：肇砀日期：≥护f≥。占．≥8学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学

4、位论文作者签名：两年口导师签名：伽乏涉签字日期：沙1≥．6、埸签字日期：伊fz．彳、哆猡万方数据东北大学硕士学位论文摘要人字齿轮参数化建模及动静态分析摘要齿轮传动是机械传动系统中的重要组成部分，其具有效率高、结构紧凑、工作可靠等优点。与普通齿轮相比，人字齿轮的重合度高，尺寸大，力学特征复杂，研究难度大。随着齿轮高速化、大型化与重载化的发展，对齿轮传动系统的承载能力与传动平稳性提出了更高的要求。因此，深入研究齿轮传动系统，对于优化系统参数、提高其安全性、可靠性等有着重要的理论指导意义。如何合理的建立齿轮系统的

5、精确模型，是研究该系统力学特征的关键所在。本文首先介绍了关于齿轮系统的国内外研究概况；并且对有限元单元法及ANSYS分析方法相关理论做了一定阐述。其次，对齿轮渐开线、过渡曲线以及螺旋线方程从原理上进行了分析推导，得到了同一坐标系下的各曲线方程；根据人字齿轮的成形原理，采用Pro／E软件，建立人字齿轮的精确参数化模型，并对模型进行标准装配。可以方便的对模型进行再生修改等，从而在一定程度上缩短了产品开发周期，节约了产品开发成本，提高了生产效率。最后，将Pro／E模型导入ANSYS，生成有限元模型，划分合适的网格

6、，采用定义轮齿之间的接触对的方法模拟齿轮之间的啮合关系，并进行合适的加载，对齿轮进行了非线性接触分析。在此基础上，分别选取了不同的摩擦因素进行齿面接触应力分析，从而分析齿面摩擦的大小对齿面接触应力有无影响。并对齿轮进行了模态分析，利用BlockLanczos法提取了系统的前10阶固有频率和主振型，模态振型分析结果表明对折振和径向振是齿轮的主要振动形式。基于分析结果，提出了避免共振的方法。关键词：人字齿轮，Pro／E，参数化建模，接触分析，模态分析万方数据东北大学硕士学位论文AbStractParametri

7、cModelingandDynamicandStaticAnalysisonHerringboneGearAbstractThegearstransmissionisanimportantpartinthemechanicaltransmissionsystemwithhighefficiency,compactstructureandgoodreliability．Comparedwithconventionalgears，herringbonegearshavecharacteristicsofhigh

8、contactratio，largesize，complexmechanicalpropertyandhighdifficultyinstudying．Withthedevelopmentofgearinhigh—speed，large—scaleandheavy-load，thecarryingcapacityandthesmoothtransmissionofthegeartransmissionsystemneedahigherdemand．Therefore，studyinggeartransmis

9、sionsystemin—depthhasimportanttheoreticalsignificanceforoptimizingthesystemparameters，improvingitssafetyandreliability．Howtocreateareasonablyaccuratemodelofthesystemisthekeytostudythemechanicalcharacteristics