螺旋錐齒輪系統(tǒng)動(dòng)力分析及動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化.pdf

1、螺旋錐齒輪包括弧齒錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪，是各種機(jī)器和裝備中廣泛應(yīng)用的傳動(dòng)裝置。隨著螺旋錐齒輪裝置向大型化、高速化、輕量化、高精度方向發(fā)展，系統(tǒng)的減振降噪越來(lái)越引起關(guān)注，對(duì)其動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行分析及優(yōu)化已成為新的研究熱點(diǎn)。目前，齒輪系統(tǒng)動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)仍屬于工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中難度頗大、內(nèi)容新穎的前沿性課題之一，開(kāi)展對(duì)它的研究不但具有現(xiàn)實(shí)的工程背景和實(shí)用價(jià)值，而且具有重要的理論意義。
　　 論文課題來(lái)源于國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目。將接觸力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力

2、學(xué)、齒輪嚙合原理、優(yōu)化理論等相結(jié)合，對(duì)螺旋錐齒輪傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行分析及優(yōu)化。本文的主要研究工作如下：
　　 ①推導(dǎo)弧齒錐齒輪及準(zhǔn)雙曲面齒輪齒廓基本曲線方程，建立齒輪幾何模型和有限元靜力分析模型，應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的齒輪副進(jìn)行接觸有限元分析，得出了輪齒等效應(yīng)力分布及接觸應(yīng)力的變化規(guī)律。
　　 ②用有限元方法，對(duì)弧齒錐齒輪及準(zhǔn)雙曲面齒輪進(jìn)行動(dòng)態(tài)接觸分析，得出齒輪嚙合沖擊激勵(lì)及不同嚙合位置齒面動(dòng)態(tài)應(yīng)力分布。

3、>　　 ③運(yùn)用裝配體模態(tài)分析理論，將準(zhǔn)雙曲面齒輪箱簡(jiǎn)化為線性系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。以避開(kāi)激振頻率為優(yōu)化目標(biāo)，箱體結(jié)構(gòu)參數(shù)為設(shè)計(jì)變量，以箱體體積、靜態(tài)應(yīng)力、位移為約束條件，建立準(zhǔn)雙曲面齒輪箱多頻優(yōu)化模型，并用零階優(yōu)化與一階優(yōu)化相結(jié)合的方法求解優(yōu)化模型。
　　 ④綜合考慮輪齒嚙合變形、軸的彎曲變形以及軸承支撐剛度，建立準(zhǔn)雙曲面齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)的三維非線性動(dòng)力接觸有限元分析模型，計(jì)算軸承動(dòng)態(tài)支反力。