圓柱齒輪減速器優(yōu)化與抗疲勞設計.pdf

1、隨著各類機械設備的不斷研發(fā)，動力傳輸至關重要，而減速器作為重要的傳動部件，其作用也越來越重要，若其發(fā)生疲勞失效，將對機械設備的運行造成重大影響，因此對減速器進行疲勞優(yōu)化分析非常重要。本文以疲勞損傷理論、有限元法、結構優(yōu)化設計理論等知識為理論指導，運用ANSYS有限元分析軟件對圓柱齒輪減速器各關鍵零部件進行靜強度分析、優(yōu)化設計以及疲勞壽命分析進行研究，其研究成果對現(xiàn)實工程中減速器的設計會有一定的借鑒意義，本文主要的研究內容如下：
　

2、　（1）闡述了疲勞設計、優(yōu)化設計與減速器的研究現(xiàn)狀，總結歸納了結構優(yōu)化的設計方法、有限元理論、疲勞壽命分析理論等。本文對減速器齒輪傳動參數(shù)進行參數(shù)化設計，根據優(yōu)化結果對減速器進行初始結構設計。
　?。?）對減速器各級齒輪進行了傳統(tǒng)設計計算與有限元靜強度分析，并將各齒輪的齒根彎曲強度與接觸強度的分析結果與理論計算進行對比分析。結果表明減速器各級齒輪輪齒強度與剛度滿足設備設計要求。通過對齒輪齒根過渡圓角對齒輪彎曲強度影響分析，結果表明

3、齒根過渡圓角對齒輪彎曲強度影響較大。
　?。?）以減速器初始模型為基礎，對齒輪軸進行尺寸優(yōu)化，獲得齒輪軸結構尺寸參數(shù)；并對齒輪和箱體分別進行以結構柔度最小為目標的拓撲優(yōu)化，通過對優(yōu)化結果的分析解讀，對齒輪及箱體進行新結構設計，并對新結構進行靜強度分析，結果表明齒輪和箱體設計結構的強度與剛度滿足設計要求，為下一步對齒輪的疲勞壽命分析奠定了基礎。
　?。?）以新齒輪結構為對象，在相同工況下，對由于滲碳淬火而存在殘余壓應力齒輪和不