渐开线圆柱齿轮传动智能设计及啮合仿真分析PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 渐开线圆柱齿轮传动及其应用特点 1

1.2 渐开线圆柱齿轮传动参数化设计及优化技术 2

1.2.1 渐开线圆柱齿轮传动参数化设计 2

1.2.2 渐开线圆柱齿轮结构优化 3

1.2.3 渐开线圆柱齿轮变位系数优选 5

1.3 渐开线圆柱齿轮传动仿真分析技术 6

1.3.1 渐开线圆柱齿轮参数化实体建模 6

1.3.2 渐开线圆柱齿轮静接触分析 7

1.3.3 渐开线圆柱齿轮瞬态啮合仿真分析 8

1.4 本章小结 9

参考文献 9

第2章 渐开线圆柱齿轮传动参数化设计及强度校核 14

2.1 参数化设计及强度校核的总体流程 14

2.2 渐开线圆柱齿轮传动参数化初步设计 15

2.2.1 初步设计的详细流程 15

2.2.2 齿轮传动参数化设计的实现过程 19

2.3 初步设计及强度校核过程中的数据自动查取 22

2.3.1 初步设计及强度校核过程中的数据处理方法 22

2.3.2 工程数据自动查取的实现 23

2.3.3 工程数据处理的细节问题 29

2.4 本章小结 30

参考文献 30

第3章 基于精确约束条件的渐开线圆柱齿轮结构优化 31

3.1 渐开线圆柱齿轮结构优化的理论基础 31

3.1.1 优化变量 31

3.1.2 目标函数 31

3.1.3 约束条件 32

3.2 基于精确约束条件的渐开线圆柱齿轮结构优化方法 33

3.2.1 渐开线圆柱齿轮结构优化中的强度约束条件分析 33

3.2.2 精确约束条件优化方法的实现过程 36

3.3 两级渐开线圆柱齿轮联合优化问题的数学模型 38

3.3.1 联合优化问题的优化变量 38

3.3.2 联合优化问题的目标函数 39

3.3.3 联合优化问题的约束条件 40

3.3.4 两级传动联合优化的细节问题 44

3.4 两级渐开线圆柱齿轮结构优化及对比分析 45

3.4.1 两级渐开线圆柱齿轮结构优化计算 45

3.4.2 与传统优化方法的对比分析 46

3.5 本章小结 47

参考文献 48

第4章 渐开线圆柱齿轮变位系数的优选 49

4.1 变位系数对齿轮强度的影响及选择原则 49

4.1.1 变位系数对齿轮强度的影响 49

4.1.2 变位系数的常用选择原则 49

4.2 渐开线圆柱齿轮变位系数优选的数学模型 52

4.2.1 渐开线圆柱齿轮变位系数优选的实现 52

4.2.2 变位系数优选问题的优化变量 52

4.2.3 变位系数优选问题的目标函数 53

4.2.4 变位系数优选问题的约束条件 53

4.3 单级渐开线圆柱齿轮变位系数优选及对比分析 55

4.3.1 单级渐开线圆柱齿轮变位系数优选计算 55

4.3.2 与传统优选方法的对比分析 58

4.4 本章小结 59

参考文献 59

第5章 基于B样条曲面的渐开线圆柱齿轮精确建模 60

5.1 面向CAE分析的渐开线圆柱齿轮精确造型方法 60

5.1.1 渐开线圆柱齿轮齿廓曲面成形原理 60

5.1.2 渐开线圆柱齿轮参数化精确建模方法 65

5.2 基于均匀双三次B样条插值的齿面造型 66

5.2.1 基于 IGES接口的均匀双三次B样条曲面插值技术 66

5.2.2 渐开线圆柱齿轮齿面点阵的提取 68

5.2.3 齿轮齿廓曲面的形成 72

5.3 基于IGES曲面与APDL命令流的齿轮实体建模 74

5.3.1 APDL实现齿轮建模参数化的方法 74

5.3.2 渐开线圆柱齿轮实体模型的生成 74

5.4 渐开线圆柱齿轮参数化无侧隙啮合装配 80

5.5 本章小结 83

参考文献 83

第6章 渐开线圆柱齿轮传动啮合仿真分析 85

6.1 齿轮啮合仿真分析方法 85

6.1.1 齿轮啮合弹性接触基本原理 85

6.1.2 齿轮啮合仿真分析实施步骤 87

6.2 渐开线圆柱齿轮传动有限元建模 88

6.2.1 基于重合度的齿轮副简化实体建模 89

6.2.2 齿轮副自适应映射网格模型生成 90

6.2.3 齿轮副齿面接触模拟 98

6.3 渐开线圆柱齿轮瞬态啮合仿真分析 101

6.3.1 瞬态啮合分析实现方法 101

6.3.2 瞬态啮合性能分析 104

6.4 渐开线圆柱齿轮副任意啮合位置静接触分析 112

6.4.1 齿轮副任意位置啮合的实现方法 112

6.4.2 齿轮副静接触分析 115

6.5 本章小结 118

参考文献 118

第7章 影响渐开线圆柱齿轮仿真分析的关键因素 119

7.1 影响齿轮啮合仿真分析的主要因素 119

7.2 齿轮结构参数对啮合性能的影响 123

7.2.1 齿根圆角半径的影响 123

7.2.2 齿宽的影响 128

7.3 计算参数对齿轮啮合仿真的影响 130

7.3.1 网格密度的影响 130

7.3.2 载荷系数的影响 133

7.3.3 摩擦系数的影响 135

7.3.4 接触刚度系数的影响 140

7.4 本章小结 144

参考文献 144

第8章 渐开线圆柱齿轮传动智能设计及仿真分析系统开发 146

8.1 系统的开发思路及总体框架 146

8.1.1 开发思路 146

8.1.2 总体框架 147

8.1.3 各模块功能简介 148

8.1.4 系统开发工具及运行环境 150

8.2 渐开线圆柱齿轮传动参数化结构设计及优化系统开发 153

8.2.1 目标函数及约束条件 153

8.2.2 优化算法的选择及设置 153

8.2.3 优化模块动态链接库文件的生成 154

8.3 面向ANSYS应用平台的渐开线圆柱齿轮啮合仿真分析系统开发 156

8.3.1 ANSYS参数化设计语言 156

8.3.2 系统与ANSYS平台的参数交互 157

8.3.3 应用实例 164

8.4 本章小结 194

参考文献 195

附录 196