基于UG的准双曲面齿轮建模及运动仿真分析开题报告
2020-04-10 14:39:20
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1研究目的及意义
轴线相交错的齿轮传动的相对运动是螺旋运动,其螺旋轴线绕两齿轮的轴线旋转形成一对单叶双曲面。因为双曲面形状复杂,用通常的方法难于加工不易制作,故取其一段用简单的回转曲面——圆锥面来近似作为节曲面。因此,把这种齿轮称为准双曲面齿轮传动[1]。由于准双曲面齿轮副轴线具有偏置距,使传动设计布置更灵活,与此同时小轮的强度也得到了改善,能够传递较大的载荷。准双曲面齿轮副小轮由于具有较大的螺旋角,所以在啮合时获得更大的重合度,传动性能更平稳,噪声、振动也就越小。在传动过程中,准双曲面齿轮的轮齿齿面上所有点都存在滑动和滚动,这会使热处理后准双曲面齿轮的研齿工艺性较好,能得到啮合较好的齿轮副。因这些特点可以知道准双曲面齿轮比较适合应用于对安装空间、传动连续性平稳性要求较高的行业比如航空航天、汽车等行业[2,3]。
随着经济全球化进程的快速发展,发达国家汽车市场日趋饱和,但发展中国家由于国民经济的快速发展,其居民消费结构正处于升级阶段,带动全球汽车工业持续较快的增长。虽然相对于发达国家而言,我国的汽车产业起步较晚,但随着国际市场需求结构的转变以及产业转移,近年来我国汽车产业呈高速发展态势。同时受益于中西部地区新增购车需求、东部地区换车需求和政策刺激等因素的影响, 2009 年我国一跃成为世界第一大汽车产销国。我国汽车产量由2006 年的 727.89 万辆上升到 2016 年的 2,811.88 万辆,汽车销量由 2006 年的732.80 万辆上升到 2016 年的 2,802.82 万辆,年均增长率分别达到 15.30%和14.99%。 2017 年上半年,我国汽车产销量继续保持稳步增长,实现汽车产销量分别为 1,352.6 万辆和 1,335.4 万辆,比上年同期分别增长 4.6%和 3.8%。随着经济的进一步发展,我国的汽车保有量还有很大的增长空间。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究(设计)的目标
基于以上的国内外文献资料综述,虽然在准双面齿轮建模有很大的进展,但是其中所作的数字化模型大多是不准确的。所以本文的主要目标在于准确建立出要建立格里森准双曲面锥齿轮模型以便于后续的仿真分析。对准双曲面齿轮副进行运动仿真分析旨在于可以观察并记录分析,可以测量诸如位置、速度、加速度等运动特征,可以通过图形直观的显示这些测量量,对其运转过程中的平稳性进行分析。之后利用有限元分析软件 ansys 来进行有限元分析。其中包括了静力学的分析与模态分析,其目的是在于研究准双曲面齿轮是否会在不同激振条件下发生共振进而产生严重破坏,并探究不同参数对其力学性能的影响。
2.2研究(设计)的基本内容
3. 研究计划与安排
根据学院要求以及自身安排,现将进度安排整理如下:
(1)第1-3周,调研收集分析有关资料,了解原理与要求,对文献进行初步学习,翻译有关外文资料,总体方案构思,并完成开题报告;
(2)第4-6周,利用ug对准双曲面齿轮进行结构设计及三维建模,完成准双曲面齿轮结构的理论计算及校核;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]闻邦椿主编, 机械设计手册[m],北京:机械工业出版社,2010
[2]张展,实用齿轮计算手册[m],北京:机械工业出版社,2011
[3]于惠力主编, 齿轮机构及其设计[m],北京:机械工业出版社,2015