圓柱齒輪減速器優(yōu)化與抗疲勞設(shè)計(jì).pdf

1、隨著各類機(jī)械設(shè)備的不斷研發(fā)，動(dòng)力傳輸至關(guān)重要，而減速器作為重要的傳動(dòng)部件，其作用也越來越重要，若其發(fā)生疲勞失效，將對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行造成重大影響，因此對(duì)減速器進(jìn)行疲勞優(yōu)化分析非常重要。本文以疲勞損傷理論、有限元法、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論等知識(shí)為理論指導(dǎo)，運(yùn)用ANSYS有限元分析軟件對(duì)圓柱齒輪減速器各關(guān)鍵零部件進(jìn)行靜強(qiáng)度分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)以及疲勞壽命分析進(jìn)行研究，其研究成果對(duì)現(xiàn)實(shí)工程中減速器的設(shè)計(jì)會(huì)有一定的借鑒意義，本文主要的研究內(nèi)容如下：
　

2、?。?）闡述了疲勞設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)與減速器的研究現(xiàn)狀，總結(jié)歸納了結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設(shè)計(jì)方法、有限元理論、疲勞壽命分析理論等。本文對(duì)減速器齒輪傳動(dòng)參數(shù)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果對(duì)減速器進(jìn)行初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　?。?）對(duì)減速器各級(jí)齒輪進(jìn)行了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算與有限元靜強(qiáng)度分析，并將各齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度與接觸強(qiáng)度的分析結(jié)果與理論計(jì)算進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明減速器各級(jí)齒輪輪齒強(qiáng)度與剛度滿足設(shè)備設(shè)計(jì)要求。通過對(duì)齒輪齒根過渡圓角對(duì)齒輪彎曲強(qiáng)度影響分析，結(jié)果表明

3、齒根過渡圓角對(duì)齒輪彎曲強(qiáng)度影響較大。
　?。?）以減速器初始模型為基礎(chǔ)，對(duì)齒輪軸進(jìn)行尺寸優(yōu)化，獲得齒輪軸結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)；并對(duì)齒輪和箱體分別進(jìn)行以結(jié)構(gòu)柔度最小為目標(biāo)的拓?fù)鋬?yōu)化，通過對(duì)優(yōu)化結(jié)果的分析解讀，對(duì)齒輪及箱體進(jìn)行新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)新結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜強(qiáng)度分析，結(jié)果表明齒輪和箱體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度滿足設(shè)計(jì)要求，為下一步對(duì)齒輪的疲勞壽命分析奠定了基礎(chǔ)。
　?。?）以新齒輪結(jié)構(gòu)為對(duì)象，在相同工況下，對(duì)由于滲碳淬火而存在殘余壓應(yīng)力齒輪和不