鼓形齿联轴器轮齿计算机辅助分析及软件开发

摘要

鼓形齿联轴器是近30年来为满足大倾角、变倾角、小尺寸和高可靠性等技术要求发展起来一种齿轮联轴器。具有补偿轴线间相对径向位移、轴向位移和角位移的能力，并且结构紧凑，传递运动准确、可靠，能有效地避免齿的尖角应力集中，具有较大的承载能力。 本论文来源于戚墅堰机车车辆工艺研究所委托课题“齿轮联轴器内外齿有限元强度分析”。本课题研究的目的是通过对北京地铁联轴器齿轮副进行强度设计和校核，并且对其进行三维弹性接触有限元分析，得出鼓形齿联轴器齿轮副的弹性接触状况，为鼓形齿联轴器的设计及制造提供数据和理论支持。 本文的主要研究内容有： ① 对鼓形齿联轴器进行结构尺寸设计计算，应用I-DEAS软件对鼓形齿联轴器进行三维实体造型。 ② 以Visual Fortran作为工具，开发齿轮联轴器有限元弹性接触分析前处理程序，自动生成齿轮联轴器轮齿的计算模型及输入数据。 ③ 在鼓形齿联轴器无轴间倾角的情况下，应用自行开发的弹性接触有限元分析程序及I-DEAS软件对啮合轮齿进行有限元接触分析；分析结果的后处理。 ④ 在鼓形齿联轴器有轴间倾角的情况下，应用I-DEAS软件对啮合轮齿进行有限元接触分析，得到轮齿的位移场、应力场及齿面接触应力。