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《齒輪傳動齒面摩擦因數(shù)反求.研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、湖南大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明。本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外,本論文不包含他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法由本人承擔(dān)。//作者簽日期:夕妒八卑十。月jr日.作者簽名蜥髫嗍?Ⅵ,月十三剝檻輒斟≮I輯抑八中月7日’.●,——一隨著齒輪傳動向著高速、重載、精密、高效、低噪聲方向發(fā)展,制造業(yè)對齒輪的設(shè)計和強(qiáng)度提出了更高的要求。齒面摩擦特性的研究對于減少摩擦損失、增大齒輪承載能力、改善系統(tǒng)傳動性能等具有顯著的意義。本文首先
2、比較了齒輪傳動齒面摩擦的主要計算方法,在此基礎(chǔ)上,對齒輪傳動的摩擦多性態(tài)過程進(jìn)行建模?;谧匝械凝X輪傳動實(shí)驗臺,測量齒輪傳動過程中齒面上采樣點(diǎn)的應(yīng)力和應(yīng)變。根據(jù)齒輪展成加工原理推導(dǎo)出比較精確的齒廓曲線;采用APDL和MATLAB混合建模方法,創(chuàng)建了比較精確的輪齒幾何模型。對齒輪強(qiáng)度分析的有限元精確建模中若干技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了探討:(1)基于齒輪整體模型的“位移補(bǔ)償一法和應(yīng)力與形變等效原理的“有效邊界一法,對齒輪有限元邊界條件進(jìn)行了論證,較精確的。有效邊界一范圍大致為:周向跨齒大于等于3,模厚比大于3;(2)網(wǎng)格密度對齒輪強(qiáng)度的仿真結(jié)果有一定的影響,有必要考慮包括舍入誤差在
3、內(nèi)的計算誤差;(3)基于五齒平面模型,進(jìn)行剛度計算,計算出齒根危險截面的載荷歷程。基于比較精確的有限元分析模型,對不同工況下輪齒強(qiáng)度模擬計算時所施加的荷載類型及其對計算結(jié)果的影響進(jìn)行較深入的探索:從靜態(tài)/準(zhǔn)靜態(tài)荷載和動態(tài)接觸的算法機(jī)理入手,以單嚙上界點(diǎn)為計算點(diǎn),對線均布、線性非均布、三次拋物線分布、Hertz面分布、靜態(tài)接觸、動態(tài)接觸荷載類型下的齒輪強(qiáng)度的數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行比較分析,得出了荷載類型對數(shù)值模擬結(jié)果的影響關(guān)系;在線分布荷載下對齒向應(yīng)力進(jìn)行了對比分析,驗證了齒端剛度效應(yīng)和齒根應(yīng)力、輪齒變形的連續(xù)性。結(jié)合實(shí)驗工況和研究目的,選取線均布荷載作為正問題求解的加載方式
4、。通過兩個測試函數(shù)對小種群遺傳算法和隔代映射小種群遺傳算法進(jìn)行比較分析,結(jié)果表明:隔代映射小種群遺傳算法可避免過早收斂以及能快速趨近優(yōu)化解區(qū)域。對遺傳算法中參數(shù)控制和選擇對反求結(jié)果的影響進(jìn)行了論述;編寫反求程序,基于隔代映射小種群遺傳算法對齒面摩擦因數(shù)進(jìn)行反求,將反求值與經(jīng)驗公式解進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)反求結(jié)果比較合理?;诟舸成溥z傳算法的齒面摩擦因數(shù)的反求方法,為復(fù)雜服役條件下齒輪傳動摩擦因數(shù)的求解提供了一種新的思路,可為齒輪的數(shù)值模擬提供一定參考,并對改善齒輪傳動性能和提高齒輪設(shè)計制造水平有一定的意義。關(guān)鍵詞:齒輪強(qiáng)度;精確建模;摩擦因數(shù);遺傳算法;反求IIAbstra
5、ctWiththedevelopmenttohigh-speed、overloading、precision、highpotencyandlownoiseingeardrive,thedepartmentofmanufacturingandprocessingdemandsahighertechnologicalcontentfromthedesignandstrengthofgear.Teethfrictioncharacteristicstudyissignificanttoreducethelossoffriction、enhanceloadcapacityan
6、dimprovedriveperformance.Onthebasisofcomparativestudyofteethfrictioncomputationmethods,theprocessmodeloffrictionalbehaviorpolymorphismisbuilt.Basedonthetest.bedofgeardrive,stressesandstrainsofsamplesaretestedingeardrive;Accordingtofundamentalsofengagementoftoothprofiles,exactequationsof
7、meshingteethprofilesarederived.GeometricalmodelofgearteethisbuiltusingcompoundmodelingmethodwithAPDLandMATLAB.SomeprincipaltechniquesofaccuratelymodelinginFEMforgearstrengtharedevelopedsystematically:(1)Basedonthemethodsof“displacementcompensation’’byfullteethmodeland“effective