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1、二○一二届学生毕业论文（设计）存档编号：江汉大学毕业论文（设计）论文题目齿轮传动系统结构设计及方案优化(英文)Geartransmissionsystemparameterdesignandoptimizationscheme学院机电与建筑工程学院专业机械设计制造及其自动化姓名学号指导老师2012年05月31日基于有限元的齿轮传动有限元分析和优化摘要Patran是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种在计算数学，计算力学和计算工程科学领域最有效的通用有限元分析软件。它是融结构，热，流体，电磁，声学于一体的大型通用有限元商用分析软件。利于Patran
2、有限元分析，可以对各种机械零件，构件进行应力，应变，变形，疲劳分析，并对于些复杂系统进行仿真，实现虚拟的设计，从而大大节省人力，财力和物力。由于其方便性、实用性和有效性，Patran软件在各个领域，特别是机械工程当中得到了广泛的应用。齿轮是机械中常用的一种零件，其在工作的过程中会产生应力，应变和变形，为保证其正常工作需要对齿轮的轮齿和整体受力进行分析，保证其刚度和强度的要求。本论文采用软Patran件对齿轮进行静力学分析和优化实现对齿轮的虚拟设计。齿轮是最重要的零件之一。它具有功率范围大，传动效率高，传动比正确，使用寿命长等特点，但从零件失效的情况来
3、看，齿轮也是最容易出故障的零件之一。据统计，在各种机械故障中，齿轮失效就占故障总数的60%以上。其中轮齿的折断又是齿轮失效的主要原因之一。齿轮啮合过程作为一种接触行为,因涉及接触状态的改变而成为一个复杂的非线性问题。传统的齿轮理论分析是建立在弹性力学基础上的,对于齿轮的接触强度计算均以两平行圆柱体对压的赫兹公式为基础,在计算过程中存在许多假设,不能准确反映齿轮啮合过程中的应力以及应变分布与变化。相对于理论分析,有限元法则具有直观、准确、快速方便等优点。齿廓曲面是渐开线曲面，所以建模的难点和关键在于如何确定精确的渐开线。通过从外部导入直接在Patran
4、中创建标准斜齿圆柱齿轮，学习应用Patran软件进行零件的几何建模和网格划分，并进行静力分析关键词有限元齿轮CAEPatranGearTransmissionOfFiniteElementPatranAndOptimizationAbstractPatranisalongwiththerapiddevelopmentofelectroniccomputersanddevelopedacomputationalmathematics,computationalmechanicsandengineeringscience,themosteffective
5、generalfiniteelementanalysissoftware.Itishot,thefluid,structure,electromagnetic,acousticsintegrationintheuniversalfiniteelementanalysissoftwareforcommercial.UsingthePatranfiniteelementanalysis,allkindsofmachineparts,cancarryoutstress,strainandstructuraldeformation,fatigueanalys
6、isofsomecomplexsystem,andthesimulation,thedesignandrealizationofvirtualhuman,tosavemoneyandmaterial.Duetoitsconvenience,practicabilityandvalidity,Patransoftware,especiallyinthefieldofmechanicalengineeringhasbeenwidelyused.Geariscommonlyusedinmachinery,apartoftheworkinprocessofs
7、tress,strainandcanproducedeformation,soastoensurethenormalworkingofgearteethandtooverallanalysis,ensurethestiffnessandstrength.ThisthesisofPatransoftwareofgearstaticanalysisandoptimizationofvirtualdesignofgear.Gearisoneofthemostimportantparts.Ithasbigpowerrange,hightransmission
8、efficiencyandtransmissionratiocorrectly,longusinglife,
