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原文传递发动机齿轮强度的有限元分析

论文题名：	发动机齿轮强度的有限元分析
关键词：	大功率发动机;有限元分析;齿轮传动;CAE软件;CAD软件;齿轮啮合状态
摘要：	本文基于CAD/CAE软件，针对大功率发动机齿轮传动系统做了以下几个方面的工作: 1、建立精确的三维渐开线齿轮参数化模型应用Pro/ENGINEER软件的“参数”和“关系”等方法，并考虑实际加工情况，通过创建精确的齿根过渡曲线等方法建立了精确的齿轮参数化模型；结合Program方法，实现了由同一个齿轮模型生成直齿轮、左旋斜齿轮和右旋斜齿轮功能；基于齿轮啮合原理，利用圆柱齿轮的啮合平面，实现了无干涉装配，并可获得任意的齿轮啮合状态。 2、齿轮静态弯曲、接触有限元应力计算对齿轮几何模型进行了结构简化和边界简化；在静态弯曲应力计算中，采用扫掠划分的方法，选择齿轮端面网格和引导线，生成六面体单元，考虑了齿轮的实际啮合接触线作为加载位置；在静态接触应力计算中，选用更高效的映射法创建了一对啮合齿轮的有限元模型，选择具有代表性的啮合状态进行分析，并采用MPC单元的方法直接对主动轮施加扭矩。最后结合齿轮特点分析了应力结果。 3、齿轮低速运转时的应力计算利用Marc提供的非线性分析功能，采用刚体控制方法，通过对主动轮施加较低的转速，对从动轮施加阻力矩，模拟齿轮在运转过程中的应力变化情况；研究了摩擦力对接触应力的影响，对一个轮齿啮合周期的应力变化作了详细的分析。 4、齿轮弯曲疲劳寿命分析利用有限元分析应力结果，在MSC.Fatigue软件对斜齿轮齿根处进行了全寿命分析，求出了齿根处的寿命结果，并找出了失效区域，最后对指定的典型节点，进行了疲劳设计优化，并以载荷作为比例因子，对疲劳寿命结果进行了灵敏度分析。本文工作的完成，对提高发动机齿轮传动系统的寿命和可靠性，提高设计质量，降低设计费用，缩短开发周期，具有较好的工程实际意义。
作者：	李光辉
专业：	机械设计及理论
导师：	王铁
授予学位：	硕士
授予学位单位：	太原理工大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文