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机车车辆齿轮参数化CAD系统研究
| 论文题名： | 机车车辆齿轮参数化CAD系统研究 |
| 关键词： | 机车车辆;传动系统;参数化设计;二次开发;计算机辅助设计系统;牵引齿轮 |
| 摘要： | 随着铁路第六次大提速的快速推进，铁路部门对运行车辆的性能有了更高的要求，尤其是动车走行部的齿轮传动系统。不仅需要它满足高速精确的传动，而且还需对其设计效率进行提升。由于机车车辆运行条件的差异、制造维修方法的制约以及经济效益等因素的影响，客户对齿轮的性能、结构、参数以及采用的材料工艺有不同的要求。这些齿轮可以通过同一组参数进行控制，易于实现参数化。因此，伴随CAD技术的发展，将参数化技术融入机车车辆齿轮设计已成为齿轮传动系统开发的一个重要组成部分。 本研究基于SQL数据库技术、模块化技术、参数化技术以及高级配合技术，在VisualC++编程环境和SolidWorks软件平台上利用COM组件技术开发出机车车辆圆柱形齿轮参数化CAD系统。该系统不仅能提高齿轮的设计质量和设计效率，而且可以为后续结构设计、强度及动力学分析提供所需的参数和几何实体模型。本文主要研究的内容如下： (1)基于Visual C++开发齿轮辅助设计系统，根据齿轮的工作条件和传递载荷的要求，进行齿轮参数的初始设计。根据《圆柱齿轮承载能力计算方法》，对初始参数下齿轮齿面接触强度和齿根弯曲强度进行校核计算，可快速确定满足工作条件的齿轮参数； (2)基于Visual C++和SolidWorks，利用参数驱动法对齿轮进行参数化绘图，并使用程序法对齿轮辐板进行参数化设计，可快速绘制带有辐板的齿轮三维模型； (3)根据《过盈配合计算与设计规则》，基于Visual C++开发齿轮和齿轮轴过盈配合的过盈量计算软件，可快速计算不同条件齿轮传递载荷所需的过盈量； (4)基于SQL数据库原理，利用Microsoft Access对设计所需要的数据和已设计的模型参数进行管理，便于系统之间数据的共享； (5)基于Visual C++和SolidWorks对齿轮传动系统进行装配设计，开发的系统可实现齿轮的快速准确装配； (6)基于ANSYS/LS_DYNA软件对齿轮传动过程中的齿面接触应力和齿根弯曲应力进行分析，得到齿轮的应力分布。 本系统可以输出Parasolid格式文件，可为齿轮动应力分析以及其他分析提供模型。系统很大程度缩短了机车车辆牵引齿轮的设计周期，提高了产品的设计分析效率，具有一定的工程实用价值。 |
| 作者： | 曹从庆 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 米彩盈 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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