某型直齿圆柱齿轮设计与动态特性分析.docx

摘要:根据机械设计手册中渐开线圆柱齿轮设计标准，设计直齿圆柱齿轮的尺寸、材料等参数，并对其进行静力分析和动态分析。用三维设计软件UG NX建立直齿圆柱齿轮的实体模型，通过UG NX与ANSYS的接口将模型导入到ANSYS中并对齿轮进行静力学分析和动态分析以及谐响应计算。静力分析能求解外载荷引起齿轮的应力、应变和总变形。模态分析求解得到直齿圆柱齿轮的固有频率和对应的模态振型。谐响应计算得到直齿轮在几种频率下的响应。

结合ANSYS静力分析提供的等效应力分布图、等效应变分布图和总变形图以及动态分析下提供的齿轮扩展频率表得出了齿轮的各种理论数据。并对结论进行分析处理。这些分析的结果为齿轮的传动和优化设计提供了基础理论和参考依据。

关键词：直齿圆柱齿轮；ANSYS；静态分析；模态分析；固有频率；

目录

摘要

Abstract

1-绪论-1

1.1选题的目的与意义-1

1.2研究现状-1

1.3课题主要采用的研究思想，及执行方案-2

2-直齿圆柱齿轮的结构以及设计-3

3 直齿圆柱齿轮有限元模型-6

3.1有限元法概述-6

3.2直齿圆柱齿轮有限元实体模型的建立-7

3.2.1有限元模型简介-7

3.2.2 在ANSYS中导入模型-7

3.3 齿轮传动的载荷计算-8

4 直齿圆柱齿轮的静力分析-11

4.1 ANSYS Workbench静力分析-11

4.1.1 工作状态1-14

4.1.2 工作状态2-15

4.1.3 工作状态3-16

4.1.4 工作状态4-18

4.2 直齿圆柱齿轮静力分析总结-19

5 直齿圆柱齿轮的动力学分析-20

5.1 结构动力学简介-20

5.2 模态分析简介-20

5.3 直齿圆柱齿轮的模态分析-21

5.4直齿圆柱齿轮的模态分析总结-26

6 直齿圆柱齿轮的谐响应分析-27

6.1 谐响应分析简介-27

6.2直齿圆柱齿轮的谐响应分析-27

结    论-32

参 考 文 献-33

致    谢-35