斜齒輪精確的參數(shù)化建模及有限元分析畢業(yè)設(shè)計論文-資料下載頁
2025-06-26 18:12本頁面
【正文】 ， 。5算 例以某二級斜齒圓柱齒輪減速器為例，運用上述理論進行參數(shù)化建模。、中間軸大齒輪、中間軸小齒輪、低速齒輪通過上述建模過程可以看出，只需修改基本參數(shù)就可以快速生成所需要的齒輪，把這些齒輪的模型導(dǎo)入ANSYS中，進行應(yīng)力分析，生成應(yīng)力等值線圖，直觀有效地看出各部分的應(yīng)力值，從而對這些齒輪進行校核，進而將齒輪應(yīng)用在所設(shè)計的減速器中，減少減速器的設(shè)計周期，提高了設(shè)計人員的工作效率。6 結(jié) 論本文所做工作如下：（1）Pro/E中斜齒輪精確的參數(shù)化建模：假定齒輪按定傳動比嚙合，標(biāo)準(zhǔn)安裝，且假設(shè)齒輪無誤差，設(shè)定主要7個基本參數(shù)：法面模數(shù)、齒數(shù)、法面壓力角、螺旋角、法面齒頂高系數(shù)、法面頂系系數(shù)、齒寬。通過pro/e中的參數(shù)菜單添加到參數(shù)列表中，其余尺寸通過關(guān)系式來求得。在pro/e中首先創(chuàng)建齒輪的基本圓曲線，進入菜單欄中的參數(shù)菜單輸入7個基本參數(shù)；通過關(guān)系菜單依次輸入其余尺寸關(guān)系式和齒根過渡曲線方程；從方程創(chuàng)建的命令中輸入漸開線的直角坐標(biāo)方程創(chuàng)建漸開線曲線；通過鏡像復(fù)制和拉伸等命令生成單個輪齒。然后通過陣列等命令創(chuàng)建一個基本的齒輪實體。最后創(chuàng)建齒輪的輔助特征，完成一個完整齒的參數(shù)化建模。（2）ANSYS中有限元分析：Pro/E 中的模型通過接口導(dǎo)入ANSYS有限元分析軟件；選擇材料，設(shè)定材料及熱處理屬性；進行網(wǎng)格的劃分；使用智能網(wǎng)格劃分Smart Sizing，網(wǎng)格的粗密度值設(shè)為6，進而得到網(wǎng)格節(jié)點個數(shù)和單元個數(shù)；施加約束，對齒輪進行靜力分析，對齒輪的內(nèi)外孔邊緣節(jié)點的各個方向位移固定；施加載荷，將全部載荷作用于齒頂，作用方向為齒頂圓壓力角，在齒頂施加一均勻分布載荷。得出網(wǎng)格劃分、施加約束和載荷后的模型圖；利用ANSYS的強大求解功能，求解出每個節(jié)點的等效應(yīng)力，并通過不同的顏色反映在實體模型上，得出等效應(yīng)力圖，從圖中可以看出輪齒所受到得各種應(yīng)力值。利用Pro/E的參數(shù)和關(guān)系式功能進行的斜齒圓柱齒輪精確的參數(shù)化建模主要體現(xiàn)在重復(fù)利用性上，在設(shè)計過程中每一個形狀尺寸都通過關(guān)系式與基本參數(shù)關(guān)聯(lián)起來，在使用中只需修改基本參數(shù)就可以快速生成所需要的齒輪，大大提高了設(shè)計人員的工作效率；然后通過Pro/E與ANSYS之間的接口將模型導(dǎo)入ANSYS中進行應(yīng)力分析，就出現(xiàn)以彩色等值線顯示的等效應(yīng)力圖，從圖中可以清晰的看出應(yīng)力分布，并且可以從圖中讀出應(yīng)力值。充分發(fā)揮了2種軟件各自的優(yōu)勢，進而為進一步齒輪傳動的優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)。在本文工作的基礎(chǔ)上，還可以進行以下方面的研究工作：精確的斜齒輪參數(shù)化建模方面，還可以進行二次開發(fā)，創(chuàng)建出更精確的齒廓曲線和更好的對斜齒輪進行參數(shù)化建模；ANSYS分析方面，本文只是對齒輪進行靜態(tài)分析，在此基礎(chǔ)上還可以對一對嚙合的齒輪進行動力學(xué)分析。參 考 文 獻[1] 王世能. 漸開線圓柱齒輪參數(shù)化幾何模型的建立[J]. 現(xiàn)代機械,2004[2] 馮顯英. 齒廓曲面創(chuàng)成的運動學(xué)幾何建模[J]. 中國機械工程,2001[3] 濮良貴,紀(jì)名剛. 機械設(shè)計[M]. 8版. 北京：高等教育出版社,2006[4] 孫桓,陳作模. 機械原理[M]. 7版. 北京：高等教育出版社,2006[5] 鐘月銘. Pro/ENGINEER Wildfire [M]. 北京：清華大學(xué)出版社,2002[6] 黃巖. Pro/ENGINEER Wildfire [M].2007[7] 林清安. Pro/ENGINEER零件設(shè)計：基礎(chǔ)篇[M]. 北京：北京大學(xué)出版社,2000[8] 朱潤華,張江華. Pro/ENGINEER Wildfire中文版機械設(shè)計與實例詳解[M]. 北京：電子工業(yè)出版社,2007[9] 郝利劍,翟峰,張云杰. Pro/ENGINEER Wildfire機械零件設(shè)計專業(yè)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社,2004[10] 胡繼柱. 在Pro/ENGINEER環(huán)境下創(chuàng)建漸開線圓柱齒輪[J]. 煤礦機械,2003[11] 姚英姿. 齒輪的精確建模及其接觸應(yīng)力有限元分析[J]. 現(xiàn)代機械,2004[12] 朱孝錄,鄂中凱. 齒輪承載能力分析[M]. 北京：高等教育出版社,1992[13] 楊萍，ANSYS與Pro/E連接間的應(yīng)用研究[J]. 機械設(shè)計與制造,2006[14] 博弈創(chuàng)作室. [M]. 北京：中國水利水電出版社,2003[15] [M]. 北京：機械工業(yè)出版社,2005[16] 祝磊,馬贏. [M]. 北京：清華大學(xué)出版社,2004[17] . Zienkiewicz, . Taylor, The Finite Element Method[M]. John Wiley amp。 Sons, 2000.[18] J. Argyris, A. Fuentes, . Litvin, Computerized integrated approach for design and stress analysis of spiral bevel gears[J]. . 2002,191:10571095
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