原文传递
汽车变速箱齿轮接触分析与修形研究
| 论文题名： | 汽车变速箱齿轮接触分析与修形研究 |
| 关键词： | 汽车变速箱;轮齿修形;接触分析;有限元方法 |
| 摘要： | 在人们对于车辆乘坐舒适性提出更高要求的背景下，减振降噪就成为整个汽车行业的重要课题。降低汽车噪声不仅可以提高汽车行驶安全，而且还有利于环境保护，有益于人们的身体健康和生活质量的提高。实验结果表明，汽车变速器噪声是汽车的主噪声源之一，而汽车变速箱的噪声源主要来自于齿轮传动。 大量的实验与生产实践表明，合理的轮齿修形可以有效地减小齿轮传动的振动和噪声。本课题基于汽车变速箱齿轮的实际工况，分析了齿轮传动产生振动和造声的根本原因，通过有限元方法对轮齿啮合过程进行分析，合理地确定修形参数对齿轮进行修形，从而达到齿轮减振、降噪的目的。 首先，介绍了有限元接触分析理论，对有限单元法以及有限元分析的原理求解过程进行了理论探讨，阐述有限元分析软件ABAQUS的接触求解功能。为变速器齿轮传动的接触分析提供理论基础。 然后，根据渐开线齿轮啮合原理推导出齿廓渐开线方程，螺旋线方程，根据用齿条型刀具加工齿轮的加工原理求出齿根过渡曲线方程。根据项目委托方提供的变速器齿轮零件图，本文在CAD软件Pro/E中建立了精确的齿轮啮合三维模型，然后导入到有限元软件ABAQUS中进行接触分析，对模型的边界截取问题进行研究。通过对两种截取方式的仿真结果分析，论证了本文模型边界截取的合理性。 最后，结合齿轮修形理论及修形设计方法，根据齿轮接触分析结果确定齿顶修形量的初值，比较两种修形方式的修形效果来确定齿廓修形的修形方式，比较三种修形曲线的修形效果来确定适合本文的修形曲线，通过分析修形后齿轮在设计载荷条件下轮齿啮合过程中的载荷波动规律，探讨了不同修形量的修形效果，确定了在设计载荷条件下适合本文的修形量。齿轮修形前后的有限元接触分析结果表明，齿廓修形能有效改善轮齿接触应力分布，消除应力集中，提高齿轮接触强度，并降低由基节误差引起的轮齿啮合干涉和冲击，证明了本文所采用的齿廓修形方案是有效的和可行的。 |
| 作者： | 王义 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 谢里阳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
