轿车直齿圆锥齿轮的修形技术研究

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1、华中科技大学硕士学位论文轿车直齿圆锥齿轮的修形技术研究姓名：吴忠鸣申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：夏巨谌;王新云20050428华中科技大学硕士学位论文摘要本文研究的是富康轿车差速器上的直齿圆锥齿轮最终的研究目的是提出理想的修形曲线对齿轮进行修形以达到减振降噪的效果齿轮是机械传动系统中非常重要的机械零件理解掌握齿轮啮合接触的行为特征包括综合刚度传动误差以及接触区域的变形对齿轮的修形和优化将起到至关重要的作用齿轮分析模型可以分为物理参数分析模型及模态参数分析模型根据近期文献依托物理参数分析模型其主要研究方法可以分类为三种数值计算方法实验方法有限单

2、元法有限元方法可以有力的弥补数值方法的不足采用数值离散技术可以突破以往数值方法把整个齿轮的动态振动问题归结为一个方程的数值求解的局限性把整体问题划分为数量巨大的有限的方程进行求解获得了逼近实际的结果有限元方法还弥补了物理模拟试验成本过高周期过长的不足本文总结了近期基于减振降噪目的的齿轮研究方法及研究进展分析了求解接触问题的有限元方法原理对求解接触问题的有限元方法和经典力学方法进行了比较本文采用通用的有限元软件ANSYS分析齿轮啮合接触问题提出了基于ANSYS的直齿圆锥齿轮APDL语言的参数化造型方法采用分割模型的方法解决了作为整体模型难以采用六面体单元进行网

3、格划分的难题给出了齿轮啮合仿真的边界条件及约束的施加方法算法选择及求解参数的选择标准及设定值并且提出了基于ANSYS软件的齿轮造型有限元分析齿形优化一体化技术的方法文中采用单齿啮合有限元模型讨论了传统的双齿啮合区的综合刚度求取方法的不足推导了不同基本参数的直齿圆锥齿轮的名义刚度的求解公式并给出了直齿圆锥齿轮的综合刚度曲线本文在分析轮齿接触的细节信息的基础上对齿轮的接触特性进行了分析通过端啮现象说明了鼓形修形的必要性仔细研究了整个啮合周期内轮齿大小端的变形情况给出了鼓形的修形量最后对鼓形修形的齿形优化的一体化实现方法及过程进行了论述关键词直齿圆锥齿轮接触ANS

4、YS有限元I华中科技大学硕士学位论文AbstractGearingisperhapsoneofthemostcriticalcomponentsinpowertransmissionsystemsandthetransmissionerrorofgearsinmeshisconsideredtobeoneofthemaincausesofgearnoiseandvibration.Theobjectofthispaperistobringforwardidealprofilemodificationcurvestodecreasethenoiseandvib

5、rationofbevelgearwhichisoneoftheaccessoriesofdifferential.Understandingandmasteringthemeshingcharacteristicofbevelgear,includingthecombinedstiffness,transmissionerrorandthedeformationdetailofcontactzone,isvitalforgainingidealprofilemodificationcurves.Theanalysismodelofgearsystemcan

6、besortedintophysicalparameteranalysismodelandmodeparameteranalysismodel.Recently,basedonthephysicalparameteranalysismodel,themainstudiedmethodaboutthegearsystemcanbesortedintothreekinds:numericalmethod,physicaltestmethodandthefiniteelementmethod.FEMisconsideredtobethemostadvancedsk

7、ill,whichcangreatlymakeupthenumericalmethod’sshortageandalsocandecreasethecostandshortenthetimeifphysicaltestisused.Thisthesisconcludetheinvestigationmethodandtheircomeoutontheaimofdecreasethenoiseandvibrationofgearsystem.TheclassicalHertztheoryandthefiniteelementmethodhavealsobeen

8、comparedhere.TheANSYSFEMso