双圆孤齿轮计算机辅助工艺设计

双圆孤齿轮计算机辅助工艺设计

张瑞亮[1]2002年在《双圆孤齿轮计算机辅助工艺设计》文中指出计算机辅助工艺设计(CAPP——Computer Aided Process Planning)是应用计算机快速处理信息功能和具有各种决策功能的软件来自动生成与完善工艺。论文是针对双圆弧齿轮传动的特点,运用“框架+产生式规则”的混合模式来表达工艺知识,采用面向对象的程序设计方法,运用VB6和ACCESS进行开发CAPP系统,旨在提高圆弧齿轮的设计和制造工作的自动化程度,加快生产周期,提高生产效率,增强产品的竞争能力。它将计算机高速、精确的运算功能、大量存贮和处理数据的能力运用于系统中,因而显着提高了工艺设计的自动化程度。系统所能实现的功能有:零件信息输入、工艺路线的生成、详细的工序设计、机械加工工艺卡片的打印输出、尺寸测量与精度、挂轮选择。所做的工作可划分为四个模块:尺寸测量模块、精度与公差模块、挂轮选择模块、工艺模块。各个模块既是独立的,可以单独调用其中的任何一个模块;又是相互联系的,构成一个整体,从而实现工艺规程的制定、机床挂轮的选择、尺寸测量、精度与公差的选择等完整的圆弧齿轮的加工过程。

孙旭光[2]2002年在《双圆孤齿轮传动CAD与优化设计》文中研究表明本论文利用面向对象的VB语言建立了双圆弧齿轮传动计算机辅助设计与优化设计系统,着重对双圆弧齿轮的设计、校核、测量尺寸、精度与公差计算机辅助设计的工程进行了可视化设计,并调用DSP正交网格优化设计方法对设计出的双圆弧齿轮进行优化设计,并很好地集成为一体,具有通用性,因而是对双圆弧齿轮传统设计的一种改进和提高。借助双圆弧齿轮CAD系统,加快了设计进程,缩短了研制周期,提高了设计质量。 以VB语言设计的双圆弧齿轮CAD系统,将计算机高速、精确的运算功能、大量存贮和处理数据的能力、丰富而灵活的图形、文字处理功能与设计者的创造性思维、综合分析能力、逻辑判断能力结合起来,构成了一个人与计算机各发挥所长,又紧密结合的系统。因而显着提高了设计的自动化程度、可靠性和效率。设计非常便利,其结果精确,计算速度快。是一个通用性好、用户界面友好的系统。为双圆弧齿轮常规设计提供了一个较为合理的设计软件。对于在工程中推广使用双圆弧齿轮CAD系统,在产品中收到实效,从而带来较大的经济效益,具有十分重要的意义。 本论文将双圆弧齿轮的设计、校核、测量及精度与公差、优化设计很好地结合在一起,利用现代设计方法和技术,建立了一个完整的系统。对非标准的双圆弧齿轮,通过基本的齿形参数,用折截面法计算得出它的齿形系数,从而可以实现通用的双圆弧齿轮的设计。并且对涉及到的系数和图表进行了程序化设计,各个过程可以根据需要调用公用的子模块。本系统的计算结果经多次实际应用齿轮的结果验证,并与有关资料中的精确计算数值相对照,误差很小。

张静[3]2002年在《双圆孤齿轮齿形参数的有限元分析与优化设计》文中指出双圆弧齿轮的齿形参数是影响着双圆弧齿轮的承载能力和动态性能的重要因素,由于双圆弧齿轮的轮齿是一个空间螺旋体,形状非常复杂,加上齿形设计灵活,因而利用先进的设计计算方法和计算机技术对双圆弧齿轮的齿形参数进行研究具有特别重要的意义。本文利用有限元方法、模糊优化等现代设计方法,就双圆弧齿轮的齿形参数对齿轮弯曲强度的影响进行了认真深入的分析研究,建立了一种寻求最优齿形参数获得合理齿形的方法。 本文利用ALGOR FEAS有限元软件系统,建立了双圆弧齿轮的叁维有限元模型。整个叁维模型通过程序自动生成,然后调入有限元程序中进行前后处理,实现了有限元分析模型的参数化,可以快捷方便地对不同齿形参数的齿形进行有限元计算和分析。 由于双圆弧齿轮齿形设计参数具有一定的离散性和模糊性,因此本文考虑约束条件的离散性和模糊性以及影响传动的种种因素的模糊性,采用模糊设计方法,建立了双圆弧齿轮齿形参数优化的数学模型,并结合实际算例进行分析,结果表明了模糊优化设计的可行性和实用性,是对过去双圆弧齿轮齿形参数普通优化设计的一种改进和提高。

张拴玲[4]2013年在《准端面双圆弧齿轮的疲劳寿命分析》文中提出近年来,随着生产发展的实际需要,圆弧齿轮传动已在工程实际中广泛地被应用。双圆弧齿轮由于其独特的齿形特点,与传统的渐开线齿轮相比,有较高的弯曲强度和接触强度。然而,目前工程中广泛应用的圆弧齿轮大都是法面双圆弧齿轮,在理论上,这种齿轮有接触位置对误差的敏感性大以及弯曲强度不足两个缺陷。正是在这样的背景下,本文对“准端面”双圆弧齿轮的研究就显得十分必要。本文首先分析推导了准端面双圆弧齿轮的端面齿廓方程;然后通过叁维造型软件Pro/E建立准端面双圆弧齿轮的参数化模型,并根据需要,对模型做了必要的简化和参数化装配,只须改变参数值便可得到法面、端面及准端面双圆弧齿轮模型,从而实现了由参数控制的零件模型的自动生成以及啮合组件的参数化装配。双圆弧齿轮的轮齿结构是复杂的空间螺旋体,因此,借助计算机仿真技术研究参数对它的影响具有十分重要的意义。尤其,准端面双圆弧齿轮引进了新的参数β0。因此,研究齿轮螺旋角β及设定螺旋角β0对其疲劳寿命的影响,对准端面双圆弧齿轮的工程应用具有指导性意义。在Pro/E中将齿轮的叁维模型装配好后,导入到有限元分析软件ANSYS中,通过添加约束、载荷等,对法面、端面及准端面双圆弧齿轮的两齿两点接触应力进行了分析比较,同时对准端面双圆弧齿轮不同设定螺旋角β0取不同齿轮螺旋角β时的接触应力进行了分析,分析表明准端面双圆弧齿轮在加工工艺和接触强度方面有较大的优势。齿轮作为主要的机械零部件,疲劳破坏往往瞬间发生,从而严重影响了生产效率,不仅经济损失不可估量,而且后果往往不堪设想。因此,本文以齿轮的五齿模型为研究对象,对法面、端面双圆弧齿轮不同螺旋角β时的齿根弯曲应力进行了分析对比,并着重分析了准端面双圆弧齿轮不同设定螺旋角β0取不同齿轮螺旋角β时的齿根弯曲应力,以此为基础,研究分析了端面、法面双圆弧齿轮疲劳寿命随齿轮螺旋角β的变化规律以及准端面双圆弧齿轮的疲劳寿命随齿轮螺旋角β及设定螺旋角β0的变化趋势。这对齿轮的适时维护和更换具有重要的意义。

参考文献:

[1]. 双圆孤齿轮计算机辅助工艺设计[D]. 张瑞亮. 太原理工大学. 2002

[2]. 双圆孤齿轮传动CAD与优化设计[D]. 孙旭光. 太原理工大学. 2002

[3]. 双圆孤齿轮齿形参数的有限元分析与优化设计[D]. 张静. 太原理工大学. 2002

[4]. 准端面双圆弧齿轮的疲劳寿命分析[D]. 张拴玲. 太原理工大学. 2013

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