內容簡介
漸開線圓柱齒輪傳動是機械設備中*常用、*典型的傳動形式,其設計製造的智慧型化水平對實現現代機械產品開發的智慧型化具有至關重要的作用。
《漸開線圓柱齒輪傳動智慧型設計及嚙合仿真分析》對漸開線圓柱齒輪傳動的智慧型設計與嚙合仿真分析技術進行了系統研究與實現。首先根據齒輪傳動原理實現了漸開線圓柱齒輪傳動的參數化初步設計及強度校核,然後基於邊界約束對齒輪傳動進行了結構最佳化,並對齒輪變位係數的優選進行了探討。為了對圓柱齒輪傳動的嚙合性能及強度進行分析,利道埋兵斷用現代CAD與CAE技術,在ANSYS平台下實現了圓柱齒輪傳動的參數化有限元建模與嚙合仿真分析,有效獲取了齒輪傳動過程中蘭汗故酷任意嚙合位置的嚙合特性,為齒輪疲勞壽命分析及進一步最佳化提供依據。
《漸開線圓柱齒輪傳動智慧型設計及嚙合仿真分析》可作為高等院校
機械類專業研究生和教師的參考書或教材,也適於機械傳動尤其是齒輪傳動相關領域的科研技術人員閱讀,還可供從事數位化設計與仿真分析的高校師生及技術人員參考。
圖書目錄
前言
第1章 概述
1.1 漸開線圓柱齒輪傳動及其套用特點
1.2 漸開線圓柱齒輪傳動參數化設計及最佳化技術
1.2.1 漸開線圓柱齒輪傳動參數化設計
1.2.2 漸開線圓柱霸祝寒齒輪結構最佳化
1.2.3 漸開線圓柱齒輪變放講位係數優選囑棗促
1.3 漸開線圓柱齒輪傳動仿真分析技術
1.3.1 漸開線圓柱齒輪參數化實體建模
1.3.2 漸開線圓柱齒輪靜接觸分析
1.3.3 漸開線圓柱齒輪瞬態嚙合仿真分析
1.4 本章小結
參考文獻
第2章 漸開線圓柱齒輪傳動參數化設計及強度校核
2.1 參數化設計及強度校核的總體流程
2.2 漸開線圓柱齒輪傳動參數化初步設計
2.2.1 初步設計的詳細流程
2.2.2 齒輪傳動參數化設計的實現過程
2.3 初步設計及強度校核過程中的數據自動查取
2.3.1 初步設計及強度校核過程中的數據處理方法
2.3.2 工程數據自動查取的實現
2.3.3 工程數據處理的細節問題
2.4 本章小結
參考文獻
第3章 基於精確約束條件的漸開線圓柱齒輪結構最佳化
3.1 漸開線圓柱齒輪結構最佳化的理論基礎
3.1.1 最佳化變數
3.1.2 目標函式
3.1.3 約束條件
3.2 基於精確約束條件的漸開線圓柱齒輪結構最佳化方法
3.2.1 漸開線圓柱齒輪結構最佳化中的強度約束條件分析
3.2.2 精確約束條件最佳化方法的實現過程
3.3 兩級漸開線圓柱齒輪聯合最佳化問題的數學模型
3.3.1 聯合最佳化問題的最佳化變數
3.3.2 聯合最佳化問題的目標函式
3.3.3 聯合最佳化問題的約束條件
3.3.4 兩級傳動聯合最佳化的細節問題
3.4 兩級漸開線圓柱齒輪結構最佳化及對比分析
3.4.1 兩級漸開線圓柱齒輪結構最佳化計算
3.4.2 與傳統最佳化方法的對比分析
3.5 本章小結
參考文獻
第4章 漸開線圓柱齒輪變位係數的優選
4.1 變位係數對齒輪強度的影響及選擇原則
4.1.1 變位係數對齒輪強度的影響
4.1.2 變位係數的常用選擇原則
4.2 漸開線圓柱齒輪變位係數優選的數學模型
4.2.1 漸開線圓柱齒輪變位係數優選的實現
4.2.2 變位係數優選問題的最佳化變數
4.2.3 變位係數優選問題的目標函式
4.2.4 變位係數優選問題的約束條件
4.3 單級漸開線圓柱齒輪變位係數優選及對比分析
4.3.1 單級漸開線圓柱齒輪變位係數優選計算
4.3.2 與傳統優選方法的對比分析
4.4 本章小結
參考文獻
第5章 基於B樣條曲面的漸開線圓柱齒輪精確建模
5.1 面向CAE分析的漸開線圓柱齒輪精確造型方法
5.1.1 漸開線圓柱齒輪齒廓曲面成形原理
5.1.謎陵欠2 漸開線圓柱齒輪參數化精確建模方法
5.2 基於均勻雙三次B樣條插值的齒面造型
5.2.1 基於IGES接口的均勻雙三次B樣條曲面插值技術
5.2.2 漸開線圓柱齒輪齒麵點陣的提取
5.2.3 齒輪齒廓曲面的形成
5.3 基於IGES曲面與APDL命令流的齒輪實體建模
5.3.1 APDL實現齒輪建模參數化的方法
5.3.2 漸開線圓柱齒輪實體模型的生成
5.4 漸開線圓柱齒輪參數化無側隙嚙合裝配
5.5 本章小結
參考文獻
第6章 漸開線圓柱齒輪傳動嚙合仿真分析
6.1 齒輪嚙合仿真分析方法
6.1.1 齒輪嚙合彈性接觸基本原理
6.1.2 齒輪嚙合仿真分析實施步驟
6.2 漸開線圓柱齒輪傳動有限元建模
6.雅跨潤2.1 基於重合度的齒輪副簡化實體建模
6.2.2 齒輪副自適應映射格線模型生成
6.2.3 齒輪副齒面接觸模擬
6.3 漸開線圓柱齒輪瞬態嚙合仿真分析
6.3.1 瞬態嚙合分析實現方法
6.3.2 瞬態嚙合性能分析
6.4 漸開線圓柱齒輪副任意嚙合位置靜接觸分析
6.4.1 齒輪副任意位置嚙合的實現方法
6.4.2 齒輪副靜接觸分析
6.5 本章小結
參考文獻
第7章 影響漸開線圓柱齒輪仿真分析的關鍵因素
7.1 影響齒輪嚙合仿真分析的主要因素
7.2 齒輪結構參數對嚙合性能的影響
7.2.2 齒寬的影響
7.3 計算參數對齒輪嚙合仿真的影響
7.3.1 格線密度的影響
7.3.2 載荷係數的影響
7.3.3 摩擦係數的影響
7.3.4 接觸剛度係數的影響
7.4 本章小結
參考文獻
第8章 漸開線圓柱齒輪傳動智慧型設計及仿真分析系統開發
8.1 系統的開發思路及總體框架
8.1.1 開發思路
8.1.2 總體框架
8.1.3 各模組功能簡介
8.1.4 系統開發工具及運行環境
8.2 漸開線圓柱齒輪傳動參數化結構設計及最佳化系統開發
8.2.1 目標函式及約束條件
8.2.2 最佳化算法的選擇及設定
8.2.3 最佳化模組動態程式庫檔案的生成
8.3 面向ANSYS套用平台的漸開線圓柱齒輪嚙合仿真分析系統開發
8.3.1 ANSYS參數化設計語言
8.3.2 系統與ANSYS平台的參數互動
8.3.3 套用實例
8.4 本章小結
參考文獻
附錄
3.3 兩級漸開線圓柱齒輪聯合最佳化問題的數學模型
3.3.1 聯合最佳化問題的最佳化變數
3.3.2 聯合最佳化問題的目標函式
3.3.3 聯合最佳化問題的約束條件
3.3.4 兩級傳動聯合最佳化的細節問題
3.4 兩級漸開線圓柱齒輪結構最佳化及對比分析
3.4.1 兩級漸開線圓柱齒輪結構最佳化計算
3.4.2 與傳統最佳化方法的對比分析
3.5 本章小結
參考文獻
第4章 漸開線圓柱齒輪變位係數的優選
4.1 變位係數對齒輪強度的影響及選擇原則
4.1.1 變位係數對齒輪強度的影響
4.1.2 變位係數的常用選擇原則
4.2 漸開線圓柱齒輪變位係數優選的數學模型
4.2.1 漸開線圓柱齒輪變位係數優選的實現
4.2.2 變位係數優選問題的最佳化變數
4.2.3 變位係數優選問題的目標函式
4.2.4 變位係數優選問題的約束條件
4.3 單級漸開線圓柱齒輪變位係數優選及對比分析
4.3.1 單級漸開線圓柱齒輪變位係數優選計算
4.3.2 與傳統優選方法的對比分析
4.4 本章小結
參考文獻
第5章 基於B樣條曲面的漸開線圓柱齒輪精確建模
5.1 面向CAE分析的漸開線圓柱齒輪精確造型方法
5.1.1 漸開線圓柱齒輪齒廓曲面成形原理
5.1.2 漸開線圓柱齒輪參數化精確建模方法
5.2 基於均勻雙三次B樣條插值的齒面造型
5.2.1 基於IGES接口的均勻雙三次B樣條曲面插值技術
5.2.2 漸開線圓柱齒輪齒麵點陣的提取
5.2.3 齒輪齒廓曲面的形成
5.3 基於IGES曲面與APDL命令流的齒輪實體建模
5.3.1 APDL實現齒輪建模參數化的方法
5.3.2 漸開線圓柱齒輪實體模型的生成
5.4 漸開線圓柱齒輪參數化無側隙嚙合裝配
5.5 本章小結
參考文獻
第6章 漸開線圓柱齒輪傳動嚙合仿真分析
6.1 齒輪嚙合仿真分析方法
6.1.1 齒輪嚙合彈性接觸基本原理
6.1.2 齒輪嚙合仿真分析實施步驟
6.2 漸開線圓柱齒輪傳動有限元建模
6.2.1 基於重合度的齒輪副簡化實體建模
6.2.2 齒輪副自適應映射格線模型生成
6.2.3 齒輪副齒面接觸模擬
6.3 漸開線圓柱齒輪瞬態嚙合仿真分析
6.3.1 瞬態嚙合分析實現方法
6.3.2 瞬態嚙合性能分析
6.4 漸開線圓柱齒輪副任意嚙合位置靜接觸分析
6.4.1 齒輪副任意位置嚙合的實現方法
6.4.2 齒輪副靜接觸分析
6.5 本章小結
參考文獻
第7章 影響漸開線圓柱齒輪仿真分析的關鍵因素
7.1 影響齒輪嚙合仿真分析的主要因素
7.2 齒輪結構參數對嚙合性能的影響
7.2.2 齒寬的影響
7.3 計算參數對齒輪嚙合仿真的影響
7.3.1 格線密度的影響
7.3.2 載荷係數的影響
7.3.3 摩擦係數的影響
7.3.4 接觸剛度係數的影響
7.4 本章小結
參考文獻
第8章 漸開線圓柱齒輪傳動智慧型設計及仿真分析系統開發
8.1 系統的開發思路及總體框架
8.1.1 開發思路
8.1.2 總體框架
8.1.3 各模組功能簡介
8.1.4 系統開發工具及運行環境
8.2 漸開線圓柱齒輪傳動參數化結構設計及最佳化系統開發
8.2.1 目標函式及約束條件
8.2.2 最佳化算法的選擇及設定
8.2.3 最佳化模組動態程式庫檔案的生成
8.3 面向ANSYS套用平台的漸開線圓柱齒輪嚙合仿真分析系統開發
8.3.1 ANSYS參數化設計語言
8.3.2 系統與ANSYS平台的參數互動
8.3.3 套用實例
8.4 本章小結
參考文獻
附錄