人字齒輪精確的參數(shù)化建模及有限元的分析設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-07-28 05:21本頁面
【正文】 不需要添加任何推力軸承來特意承受軸向力，可以使設(shè)計(jì)變得簡便?！?0176。因此，人字齒輪也被廣泛的應(yīng)用于船舶、煤炭、水電等重型機(jī)械行業(yè)。通過參數(shù)化建模來構(gòu)造出人字齒輪的幾何模型，可以大大縮短人字齒輪的開發(fā)時間，為企業(yè)節(jié)省大量人力物力。(2)第二章 理論基礎(chǔ)及軟件簡介：闡述齒輪漸開線的形成并對所選軟件進(jìn)行簡要介紹。(4)第四章 人字齒輪的有限元分析：主要描述人字齒輪在Ansys中的有限元分析過程及結(jié)果。(6)第六章 結(jié)論：總結(jié)本論文的主要內(nèi)容，并進(jìn)行展望。 齒輪漸開線的形成及其數(shù)學(xué)關(guān)系 漸開線的形成，當(dāng)一直線NK沿一圓周作純滾動時，直線上任意點(diǎn)K的軌跡AK就是該圓的漸開線。，設(shè)為漸開線的向徑。由△NoK可見 （21）又因故得由上式可知，展角是壓力角的函數(shù)，稱其為漸開線函數(shù)。Pro/e具有參數(shù)化設(shè)計(jì)、基于特征建模和單一數(shù)據(jù)庫三大優(yōu)點(diǎn)，因此具有很大的應(yīng)用普遍性[10]。Ansys軟件主要包括三個組成部分，即前處理模塊，分析計(jì)算模塊和后處理模塊。 小結(jié)本章主要闡述的齒輪漸開線的形成及其數(shù)學(xué)關(guān)系，并且簡單分析了所選用的兩款軟件Pro/e和Ansys的特點(diǎn)。由于人字齒輪可以看作是由兩個螺旋角大小相同但方向相反的斜齒輪組成的，因此在建模時我們可以先構(gòu)建出一個斜齒輪，使用鏡像命令可直接得到所需的人字齒輪[12]。 創(chuàng)建齒輪的基本參數(shù)（1）選擇“工具/參數(shù)”命令，打開“參數(shù)”對話框；（2）添加參數(shù)，其中模數(shù)為m,齒數(shù)為z,分度圓壓力角為afph，螺旋角為bta,齒根圓直徑為df，齒頂圓直徑為da，基圓直徑為db，分度圓直徑為d?；娟P(guān)系式為：分度圓直徑基圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑其中，為模數(shù)，為齒數(shù)，為壓力角，為螺旋角，為齒頂高系數(shù)，為頂隙系數(shù)。（4）點(diǎn)擊“關(guān)系”編輯對話框中的“確定”完成關(guān)系式的建立。雙擊圓的直徑，在所出現(xiàn)的文本框中輸入分度圓直徑d，回車后會出現(xiàn)詢問“是否增加這個關(guān)系→sd0=d？”，選擇“是”，此時剛繪制的圓的直徑便會自動更改為參數(shù)d的值；(5)點(diǎn)擊“確定”按鈕，完成對于分度圓曲線的繪制。具體方法與上述步驟相同，不過在修改尺寸時需要將參數(shù)指定為齒根圓直徑df。 編輯漸開線曲線方程（2）建立基準(zhǔn)軸A．單擊“基準(zhǔn)軸”按鈕，彈出“基準(zhǔn)軸”對話框；B．按住Ctrl鍵，選中基準(zhǔn)面TOP和RIGHT作為參照面，點(diǎn)擊“確定”完成基準(zhǔn)軸的建立。（4）建立基準(zhǔn)平面A．單擊“基準(zhǔn)平面”按鈕，出現(xiàn)“基準(zhǔn)平面”對話框；B．按住Ctrl鍵，選取之前創(chuàng)建的基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)軸作為參照，點(diǎn)擊“確定”完成基準(zhǔn)平面1的創(chuàng)建；C．再一次重復(fù)步驟A；D．按住Ctrl鍵，選取之前創(chuàng)建的基準(zhǔn)面1和基準(zhǔn)軸作為參照，在旋轉(zhuǎn)角度欄輸入90/z，單擊“確定”完成基準(zhǔn)平面2的創(chuàng)建。提示：此時，之前創(chuàng)建的基準(zhǔn)平面1和基準(zhǔn)平面2的任務(wù)已經(jīng)完成，可以在“模型樹”里單擊右鍵，將其隱藏。為了使所創(chuàng)建的齒輪模型具有通用性，因此，我們有必要提前設(shè)定一個齒面寬度系數(shù)face_width，數(shù)字類型為實(shí)數(shù)，假設(shè)初始值為60。曲線的復(fù)制方法大體與以上步驟相同，只是選取剛創(chuàng)建的第二個輪齒曲線為所要復(fù)制的原始特征，而其他方向參照以及參照的平移距離和旋轉(zhuǎn)角度不變，即可得到所需要的第三個曲線截面。(1)單擊“草繪”按鈕，出現(xiàn)“草繪”對話框；(2)選擇FRONT基準(zhǔn)面作為草繪平面，RIGHT基準(zhǔn)面作為右視圖參考平面，然后點(diǎn)擊“確定”進(jìn)入草繪模式；(3)繪制一條與垂直參照對齊的直線；(4)單擊“確定”按鈕完成本次草繪并退出草繪模式。因?yàn)閯?chuàng)建的第一個輪齒是無法進(jìn)行陣列的，因此我們需要先復(fù)制第一個輪齒，再以陣列的方式復(fù)制剩下的輪齒。(1)選取之前所復(fù)制的輪齒；(2)選擇“陣列”命令，會出現(xiàn)一個陣列控制面板；(3)在窗口中雙擊角度尺寸，會出現(xiàn)一個文本框，在該文本框中輸入360/z作為尺寸增量，點(diǎn)擊回車；(4)在陣列控制面板輸入陣列數(shù)目，然后單擊“確定”按鈕以完成本次輪齒的陣列。 人字齒輪的創(chuàng)建(1)選擇“拉伸”工具按鈕，在出現(xiàn)的控制面板中選擇“去除材料”選項(xiàng)；(2)選擇“草繪”選項(xiàng)，出現(xiàn)剖面對話框，以FRONT基準(zhǔn)面作為草繪平面，TOP基準(zhǔn)面作為頂視圖平面，
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