機(jī)械類(lèi)-畢業(yè)設(shè)計(jì)-開(kāi)題報(bào)告-齒輪(共13頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1、研究的意義，同類(lèi)研究工作國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、存在問(wèn)題(列出主要參考文獻(xiàn))研究意義： 齒輪傳動(dòng)是機(jī)械中最常用的傳動(dòng)形式之一，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、紡織、冶金、采礦、汽車(chē)、航空、航天及船舶等領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)械工業(yè)也發(fā)生著日新月異的變化，特別是近幾十年來(lái)機(jī)電一體化產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，使得人們對(duì)齒輪的動(dòng)態(tài)性能提出了更高的要求。非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)、振動(dòng)、噪聲及其控制己成為當(dāng)前國(guó)際利技界研究得非常活躍的前沿課題之一。在此同時(shí)，傳統(tǒng)的靜態(tài)設(shè)計(jì)方法也逐漸不能適應(yīng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行的要求，而新興的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法越來(lái)越被認(rèn)同和采用。在日常生活及工程應(yīng)用中，人們廣泛使用著各種各樣的機(jī)器設(shè)備。機(jī)械在

2、工作過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)，惡化了設(shè)備的動(dòng)態(tài)性能，影響了設(shè)備的原有精度、生產(chǎn)效率和使用壽命，同時(shí)，機(jī)械振動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲，又使環(huán)境受到了嚴(yán)重污染。因此，齒輪系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為和工作性能對(duì)各種機(jī)器和機(jī)械設(shè)備有著重要影響。機(jī)械的振動(dòng)和噪聲，大部分來(lái)源于齒輪傳動(dòng)工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)。所以，機(jī)械產(chǎn)品對(duì)齒輪系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能方面的要求就更為突出。研究齒輪系統(tǒng)在傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)行為的齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)一直受到人們的廣泛關(guān)注。齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的T作狀態(tài)極為復(fù)雜，不僅載荷T況和動(dòng)力裝置會(huì)對(duì)系統(tǒng)引入外部激勵(lì)，而且齒輪副本身的時(shí)變嚙合剛度和誤差也會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生內(nèi)部激勵(lì)。同剛出于潤(rùn)滑的需要也一般會(huì)提供必要的齒側(cè)間隙；加之，由于齒輪傳

3、動(dòng)過(guò)程中的磨損，也不可避免得在齒輪副中造成間隙。在低速、重載的情況下，間隙對(duì)齒輪系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，用傳統(tǒng)的線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)模型可以較好地反映齒輪傳動(dòng)的振動(dòng)特性；在高速、輕載的情況下，由于齒側(cè)問(wèn)隙的存在，齒輪間的接觸狀態(tài)將會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致齒輪間接觸、脫齒、再接觸的嚙入嚙出沖擊，這種由間隙引發(fā)的沖擊帶來(lái)的強(qiáng)烈振動(dòng)、噪聲和較大的動(dòng)載荷，影響齒輪的壽命和可靠性，從而促使人們對(duì)齒輪系統(tǒng)的非線(xiàn)動(dòng)力學(xué)引起了足夠的重視和關(guān)注?，F(xiàn)狀： 齒輪機(jī)構(gòu)因?yàn)榫哂袀鲃?dòng)效高、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于各類(lèi)機(jī)器設(shè)備上，尤其是重載傳動(dòng)方而，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)更是占據(jù)著舉足輕重的地位。對(duì)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)就提出了高

4、轉(zhuǎn)速、大載荷、長(zhǎng)壽命、低噪聲等要求。要滿(mǎn)足這些要求，就必須深入地研究齒輪嚙合的動(dòng)態(tài)特性。目前，研究較多的是內(nèi)部激勵(lì)，而齒輪副的時(shí)變嚙合剛度和齒輪副誤差是引起齒輪系統(tǒng)振動(dòng)的主要內(nèi)部激勵(lì)因素，現(xiàn)在廣泛采用有限元法計(jì)算齒輪的時(shí)變嚙合剛度。隨著測(cè)試技術(shù)和信號(hào)分析技術(shù)的發(fā)展，利用動(dòng)態(tài)試驗(yàn)及理論分析結(jié)合的方法，深入研究齒輪系統(tǒng)的耦合振動(dòng)特性。對(duì)于齒輪系統(tǒng)減振降噪，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)有重要意義。存在的問(wèn)題： 20世紀(jì)70年代初，日本的會(huì)田俊夫在他主編的齒輪的設(shè)計(jì)與制造藝術(shù)中曾經(jīng)指出：“齒輪傳動(dòng)載強(qiáng)度方面的問(wèn)題已經(jīng)基本解決，目前亟待解決的重大技術(shù)課題是齒輪傳動(dòng)的震動(dòng)和噪聲問(wèn)題”。一般的齒輪設(shè)計(jì)方法中，這往往不能

5、滿(mǎn)足齒輪傳動(dòng)性能上的要求。隨著齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向著高速、重載方向發(fā)展，造成了在齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中產(chǎn)生了較為強(qiáng)烈的震動(dòng)與噪聲問(wèn)題。在各種機(jī)械中，特別在汽車(chē)和精密機(jī)床等許多機(jī)械中，都要求解決齒輪傳動(dòng)所引起的震動(dòng)與噪聲問(wèn)題，齒輪嚙合的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題日益突出。由_丁震動(dòng)加劇，導(dǎo)致磨損、疲勞破環(huán)、噪聲和實(shí)際運(yùn)動(dòng)規(guī)律片理論運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而發(fā)生誤差，降低了及其工作的安傘性、可靠性和工作質(zhì)量，嚴(yán)重是甚至可以導(dǎo)致齒輪或其他機(jī)件的破壞。但是在實(shí)際齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中，往往會(huì)產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的振動(dòng)與噪聲問(wèn)題。齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)與噪聲產(chǎn)生的原因，主要是由于齒輪的誤差和齒輪剛度的變化及其他的齒輪振動(dòng)，從而產(chǎn)生的噪聲。隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的提高，材料

6、科學(xué)的發(fā)展以及熱處理工藝措施的不斷改進(jìn)，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)正向著高速、重載、高效、輕量化、長(zhǎng)壽命的方向發(fā)展，這一切使得齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)與噪聲問(wèn)顥蠻得更加突出，并受到廣泛重視。隨著非線(xiàn)件動(dòng)力學(xué)理論的日益成熟，一些學(xué)者試圖從非線(xiàn)性振動(dòng)理論山發(fā)，、考慮間隙、輪齒嚙合變剛度、潤(rùn)滑油膜等非線(xiàn)性因素，建立齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的多體彈性非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)模型，從而在理論上對(duì)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)與噪聲問(wèn)題進(jìn)行一些有益的探索。2、研究目標(biāo)、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題(根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)一步具體化)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)：通常齒輪系統(tǒng)口分為傳動(dòng)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)兩部分。傳動(dòng)系統(tǒng)是指由齒輪副、傳動(dòng)軸等組成 用于傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是指支承和保持傳

7、動(dòng)系統(tǒng)正常工作的支座和箱體 等。研究目標(biāo)是確定和評(píng)價(jià)齒輪系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。 主要包括四個(gè)方面的內(nèi)容： (1)、有特性，是指固有頻率和振型。 (2)、態(tài)響應(yīng)，主要包括輪齒動(dòng)態(tài)嚙合力和輪齒激勵(lì)在系統(tǒng)中的傳遞以及傳動(dòng)系統(tǒng)中個(gè)零什的動(dòng)態(tài) 響應(yīng)等。 (3)、動(dòng)力穩(wěn)定定性，通過(guò)系統(tǒng)動(dòng)力穩(wěn)定性的分析，可以確定影響穩(wěn)定性的因素和穩(wěn)定區(qū)、非穩(wěn)定。 (4)、系統(tǒng)參數(shù)對(duì)齒輪系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響，研究齒輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式、幾何參數(shù)等對(duì)這些性能的 影響。研究的主要內(nèi)容： (1)、進(jìn)行圓柱齒輪系統(tǒng)的幾何尺寸的計(jì)算以及校核。(2)、應(yīng)用PR0/E軟件對(duì)齒輪系統(tǒng)進(jìn)行三維實(shí)體建模建立包括齒輪副、傳動(dòng)軸和箱體在內(nèi)的齒輪系 統(tǒng)力學(xué)完整的

8、有限元模型。 (3)、應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)齒輪系統(tǒng)振動(dòng)特性進(jìn)行有限元分析。關(guān)鍵問(wèn)題： (2)、對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行三維實(shí)體建模。 (3)、建立齒輪系統(tǒng)的耦合振動(dòng)模型，對(duì)它進(jìn)行模態(tài)分析，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)在剛度激勵(lì)和誤 差激勵(lì)等內(nèi)部激勵(lì)下的響應(yīng)進(jìn)行了分析計(jì)算，揭示齒輪內(nèi)部激勵(lì)對(duì)齒輪嚙合過(guò)程動(dòng)態(tài)特性的 影響規(guī)律。3、特色與創(chuàng)新之處 (1)、齒輪系統(tǒng)包括齒輪副、傳動(dòng)軸、箱體等均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB)及機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JB)整副模型體 現(xiàn)了高度的標(biāo)準(zhǔn)化及可換性。 (2)、采用傳統(tǒng)的線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)理論和方法對(duì)齒輪傳動(dòng)建模，不僅模型簡(jiǎn)練、方法簡(jiǎn)便，可以充分利用 現(xiàn)有的理論， (3)、應(yīng)用PR0/軟件建立齒輪傳動(dòng)系

9、統(tǒng)完整的模型。 (4)、應(yīng)用ANsYs軟件對(duì)齒輪系統(tǒng)振動(dòng)特性進(jìn)行有限元法分析。4、擬采取的研究方法、步驟、技術(shù)路線(xiàn)(1)、查詞各種相關(guān)資料，收集有用的資料。(2)、進(jìn)行總體的齒輪箱的設(shè)計(jì)思路，初步確定各個(gè)零件的基本尺寸。 (3)、對(duì)齒輪及傳動(dòng)軸進(jìn)行校核，包括接觸疲勞強(qiáng)度校核和彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 (4)、用PR0/E建立三維實(shí)體模型(5)、建立齒輪箱系統(tǒng)的耦合振動(dòng)模型并進(jìn)行模態(tài)分析(6)、對(duì)齒輪系統(tǒng)在剛度激勵(lì)和誤差激勵(lì)等內(nèi)部激勵(lì)下的響應(yīng)進(jìn)行分析計(jì)算(7)、應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)齒輪系統(tǒng)的振動(dòng)特性進(jìn)行有限元分析。(8)、結(jié)束語(yǔ)。5、擬使用的主要儀器設(shè)備、試劑和藥品 計(jì)算機(jī)、PROE軟件、AXSYS軟

10、件、AUTOCAD軟件等繪圖軟件以及手工繪圖工具6、參考文獻(xiàn) 1李瑰賢，馬亮，林少芬等船用齒輪傳動(dòng)嚙合剛度及動(dòng)態(tài)性能研究船舶工程2000，(5) 2李潤(rùn)方齒輪傳動(dòng)的剛度分析和修形方法重慶大學(xué)出版社，1998 3李潤(rùn)力，王建軍齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)北京：科學(xué)山版社，1997 4方宗德，蔣孝煜，宋鏡瀛用空間方法的齒輪傳動(dòng)系動(dòng)態(tài)分析清華人學(xué)報(bào)1 987，27(5) 5唐增寶，鐘毅芳直齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)分析機(jī)械工程學(xué)報(bào)1992，28(4) 6A S Kumareta，0n dynamic tooth load stability of spur gear systenl using the states

11、pacing approach ASME Journal of Mechanisms，Transmissins，and Automation in Design Vol_107(1)1985 7M Benton and A.Seireg,Simulation of resonance and instability conditions in pinion-gear svstelils ASME Journal of Mechanical Desing,Vol 100(1).1978 8李珩，易太連，王行工程建模實(shí)例與技巧西安電子科技人學(xué)出版社，20049齒輪手冊(cè)編委會(huì)編.齒輪手冊(cè)上.機(jī)械工業(yè)出版社，200310姜俊杰PROE wlldfirc高級(jí)實(shí)例教程中國(guó)水利水電出版社，200411倪棟，段進(jìn)，徐久成等通用有限元分析ANsys70實(shí)例精解電了工業(yè)出版社，2003注：l、開(kāi)題報(bào)告是本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的一個(gè)重要組成部分。學(xué)生應(yīng)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)的要求和文獻(xiàn)調(diào)