基于有限元分析塑料齿轮的传动设计.docx

毕业设计

题目基于有限元分析塑料齿轮的传动设计
学生姓名 XXX
专业班级 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
学号 XXXXXXXXXXXXXXXXX
院(部) XXXXXXXXXXXXX
指导教师(职称) XXXXXXXXXXXXX
完成时间 2016年 5月 25日
目录
摘要 I
ABSTRACT II
绪论 1
1 塑料齿轮基本设计 3
圆柱齿轮的齿形制及其形成 3
塑料齿轮轮齿设计 4
圆柱渐开线齿轮尺寸计算 4
圆柱渐开线齿轮尺寸的计算 4
齿轮齿顶的修缘计算 6
塑料齿轮应力分析及强度计算 7
2 塑料齿轮材料 8
常用材料 8
聚甲醛 8
尼龙 9
聚碳酸酯 9
聚苯硫醚 10
塑料齿轮的失效 10
塑料齿轮轮齿断裂的形式 11
塑料齿轮传动的磨损 11
塑料齿轮失效的优化设计 12
3 有限元分析 13
有限元简介 13
Solidworks Simulation基本操作 14
有限元建模思路 15
4 基于有限元分析对齿轮结构分析 17
静态应力分析 17
接触应力分析 24
热力分析 27
疲劳分析 30
小结 32
5 结束语 32
致谢 34
参考文献 35
基于有限元分析设计塑料齿轮的传动设计
摘要
塑料齿轮是近几十年来以发展起来的新型齿轮,它有着重量轻、惯性小、自润滑好等优点。随着高耐磨、高强度等综合参数高的工程塑料研发和改性的成功,塑料齿轮的研发与应用也得到了了很大的进步,进而使得塑料齿轮在当代齿轮制造行业中,已成为开发快、应用广、活力强的产业之一。但是,在实际的传动过程中,塑料齿轮会随着工作载荷、温度和工作环境等一系列因素的变化而导致其工作效率和寿命的降低,这就需要在对齿轮设计时充分考虑各个方面的因素,从而使得齿轮设计达到最优化,进而获得更高的工作效率和使用寿命。本文以塑料齿轮的基本理论知识为依据,借助于有限元分析软件,对几种不同材料的塑料齿轮从静应力分析、热力分析、疲劳分析以及接触应力等几方面作了全面分析论述,从而清晰的得到塑料齿轮在传动的时候存在的的一些问题。但由于现阶段对于有限元分析运用具体标准还没有形成一个完整的科学体系,这就要求在利用有限元软件进行分析时不断总结,不断改进,进而能够在零部件设计时起到事半功倍的效果。
关键词: 塑料齿轮;传动;有限元;设计
TRANSMISSION DESIGN FINITE ELEMENT ANALYSIS BASED ON THE DESIGN OF PLASTIC GEARS
ABSTRACT
Plastic gears are new non-metallic gear was developed nearly half a century, it has a light weight, small inertia, low noise, and good self-lubricating characteristics. With the high overall parameters of high wear resistance, high strength engineering plastics research and development and modification of ess, development and application of plastic gears has also been a lot of progress, thus making plastic gears in modern gear manufacturing industry, it has e rapid development and wide application, one of the strong vitality of the , the actual transmission process, the plastic gears will change with the work load, temperature and working environment and a series of factors which led to its efficiency and reduce life expectancy, which r