摩擦辊道线锥齿轮传动系统疲劳寿命研究

摘要

输送线是制造行业中的重要生产设备,具有提高生产效率、减小人力投入的功能,在制造和装配过程中扮演着重要角色。其性能的好坏将直接影响着产品的质量。按照输送形式和传动系统的不同,输送线可分为多种类型,本文研究的对象为DCT装配过程中的摩擦辊道输送线,锥齿轮和传动轴作为该输送线传动系统的关键零件,其结构特点和受力的周期性,决定了疲劳破坏是其主要的失效形式,因此,对锥齿轮进行疲劳寿命分析对于提高装配过程的可靠性和安全性具有重大意义。
　　疲劳寿命分析的方法常见的有名义应力分析法、局部应力应变分析法、应力场强法和断裂力学等方法,本文主要采用名义应力法结合计算机仿真技术对锥齿轮等关键零件进行疲劳寿命预测,首先阐述了名义应力分析法的总体思路,其次按照该思路对关键零件进行了系列仿真分析,主要内容如下:
　　(1)建立传动系统的动力学模型,通过Adams软件仿真分析得到了锥齿轮啮合力和转动轴扭转力的时间历程曲线。
　　(2)阐述了雨流计数法的思想,运用Tec ware数据处理软件对动力学仿真得到的载荷谱进行了统计处理分析,得到了啮合力和扭转力的雨流统计直方图,为后续的疲劳寿命的仿真奠定了基础。
　　(3)对锥齿轮和传动轴进行了有限元应力分析,得到了应力分布情况,为疲劳寿命的分析提供了应力输入条件。
　　(4)运用De si gnl ife软件结合前面的仿真分析,最终得到了在一定的工况条件下,锥齿轮和传动轴的疲劳寿命的分布云图,为零件更换的时间节点和装配线的安全性提供了依据。

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第一章 绪论

1 .1课题的研究背景及意义

1 .2疲劳寿命分析方法及理论

1 .3齿轮的疲劳寿命研究现状

1 .4本论文研究内容

第二章 疲劳分析的理论基础

2 .1 前言

2 .2 S-N曲线

2 .3 疲劳损伤累积理论

2 .4疲劳累积线性方程

2 .5齿轮疲劳折断理论

2 .6小结

第三章 锥齿轮传动系动力学仿真分析

3 .1前言

3 .2 工况分析

3 .3 锥齿轮三维建模

3 .4传动系统的动力学仿真

3 .5 小结

第四章 疲劳载荷谱的编制

4 .1前言

4 .2 疲劳载荷统计处理方法

4 .3 雨流计数法原理

4 .4 疲劳载荷谱的统计分析

4 .5 TecWare 数据处理

4 .6 小结

第五章 锥齿轮和传动轴的有限元分析

5 .1 前言

5 .2有限元法

5 .3锥齿轮的有限元分析

5 .4传动轴的有限元分析

5 .5小结

第六章 锥齿轮和传动轴的疲劳寿命仿真分析

6 .1 前言

6 .2 C AE疲劳仿真分析的原理

6 .3 搭建疲劳分析流程

6 .4疲劳寿命分析结果

6 .5轮齿疲劳失效的影响因素

6 .6小结

第七章 结论与展望

7 .1结论

7 .2展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况