您所在位置： &
&nbsp&&nbsp&nbsp&&nbsp
风力发电机组齿轮箱的设计与分析本科精品毕业设计（论文）.doc39页
本文档一共被下载：
次 ,您可免费全文在线阅读后下载本文档
文档加载中...广告还剩秒
需要金币：150 &&
你可能关注的文档：
··········
··········
风力发电机组齿轮箱的设计与分析
随着不可再生能源的减少和生态环境的不断恶化，利用新能源的发电技术越来越被各国重视，并在全球范围内取得了非常大的进步。风能是一种可再生能源并且不会对生态环境造成污染，具有无可比拟的优点。所以世界各国也越来越重视风力发电技术。风力发电过程是机械能转换为电能的过程，在风力的作用下，叶片转动，转速再经过增速齿轮箱得到放大并推动发电机发电。由此可见风电增速齿轮箱是风力发电机的关键部件.
本课题主要是基于Pro/ENGINEER软件和ANSYS有限元分析软件对传动系统进行设计与分析。首先，根据工况设计传动系统各零部件的参数，采用Pro/E按照设计数据绘制各零件图，然后在pro/E软件的装配界面将各零件装配起来。使用Pro/E软件建模的时候，需要完全按照设计参数绘制。同时这样也可以大大提高效率。零部件绘制完成之后，将重要的零件导入ANSYS软件中进行模态分析，分析他们的频率特性并查看其振型。经过频率特性分析，确定我们的设计符合要求。
关键词：风力发电；齿轮箱；参数化建模；Pro/ENGINEER；ANSYS
Design and Analysis of gearbox for wind turbine
With the reduction of non-renewable energy resources and deterioration of ecological environment, new energy power generation technology with new energy is being getted more and more national attention, and the great progress has been made in the global scope. Wind energy is a renewable energy and does not cause pollution to the ecological environment, with there is nothing comparable to this advantage. So many states in the world have payed more and more attentionto
wind power generation technology. Wind power generation is the process of converting mechanical energy into electrical energy in the process.the blades trotates unde
正在加载中，请稍后...君，已阅读到文档的结尾了呢~~
基于ANSYS有限元法的圆柱齿轮模态分析
扫扫二维码，随身浏览文档
手机或平板扫扫即可继续访问
基于ANSYS有限元法的圆柱齿轮模态分析
举报该文档为侵权文档。
举报该文档含有违规或不良信息。
反馈该文档无法正常浏览。
举报该文档为重复文档。
推荐理由：
将文档分享至：
分享完整地址
文档地址：
粘贴到BBS或博客
flash地址：
支持嵌入FLASH地址的网站使用
html代码：
&embed src='/DocinViewer--144.swf' width='100%' height='600' type=application/x-shockwave-flash ALLOWFULLSCREEN='true' ALLOWSCRIPTACCESS='always'&&/embed&
450px*300px480px*400px650px*490px
支持嵌入HTML代码的网站使用
您的内容已经提交成功
您所提交的内容需要审核后才能发布，请您等待！
3秒自动关闭窗口基于ANSYS&WORKBENCH的斜齿圆柱齿轮的模态分析
【问题描述】
一个斜齿圆柱齿轮安装在轴上，其周向通过一个普通平键与轴固定，而其轴向一边与轴肩靠齐，另外一个端面则通过套筒固定。现在要对该齿轮做模态分析。
【问题分析】
1.该圆柱齿轮已经用三维建模软件创建好，可以直接导入。从而省略了建模的步骤。
2.由于齿轮形状不规则，采用自由网格划分，使用四面体单元。
3.齿轮内孔使用无摩擦的支撑方式固定。
4.齿轮键槽的一个工作面使用无摩擦的支撑方式固定。
5.齿轮与轴肩和套筒连接处，其轴向位移为零，使用无摩擦的支撑方式固定。但是前提是，先需要在DM中切割出这一块接触面积。
6.做普通的模态分析。
【求解步骤】
1. 打开ANSYS WOKRBNCH14.5
2.创建模态分析系统。
3.导入齿轮的三维模型（如果没有，随便用哪个三维软件自动生成一个）。
导入已经创建好的斜齿轮三维模型。
然后双击geometry打开该齿轮，进入DM,其三维结构如下图。
4.创建端面处的接触面。
在XOY面内创建一个圆，该圆的直径为30mm。其大小取决于该齿轮两边的轴肩或套筒的外径。
使用Extrude功能，拉伸该圆，并在其细节视图中设置如下
则切除后模型如下图
现在模型被分成了两个部分。
下面将这两个部分形成为一个多体零件。
则可以确保这两个部分是连接在一起，共享边界节点的。
这样做的目的，是为了给出两端面的连接面，以便于后面的施加边界条件。
5.划分网格。
双击MODEL进入到MECHANICAL中。
自由划分网格如下图
6.施加边界条件。
内孔表面设置无摩擦的支撑。
键槽一侧面设置无摩擦的支撑。
两端面内圆环设置无摩擦的支撑。
7.设置提取模态的阶数。
提取5阶模态，不考虑阻尼。
9.后处理。
计算完毕，得到结果如下图
结果与经典界面得到的结果类似，但是操作要方便很多。
查看各阶模态的振型
第一阶：扭转模态，围绕轴线而旋转。
第二阶：弯曲模态。在截面内向键槽方向弯曲。
第三阶：弯曲模态。在截面内向与键槽垂直的方向弯曲。
第四阶：弯曲模态。向面外弯曲。
第五阶：弯曲模态：向面外弯曲。
已投稿到：
以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。圆柱齿轮参数化建模及ANSYS的模型转换分析_中国百科网
圆柱齿轮参数化建模及ANSYS的模型转换分析
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&& 摘要:对于需要使用CAD CAE集成系统的工程人员来说,只单一地使用Pro E或是ANSYS软件是很难迅速优质地完成任务,其较好的选择是构建两者的集成系统作为工作平台。建立不同软件组成的集成系统的关键问题就是数据转换接口的设置。以渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象,利用Pro E三维建模软件进行参数化建模,讨论将直齿圆柱齿轮导入ANSYS中的多种模型转换方式,结果发现采用ANSYS-Pro E的数据接口转换方式是最佳的选择。
&&&&&&&关键词:Pro ENGINEERW圆柱齿轮;数据转换
&&&&&&&& Pro E是PTC(美国参数技术公司)推出的三维CAD CAM参数化软件,是一个基于特征的参数化实体造型系统,用户能迅速方便地利用其建立各种庞大复杂模型。特别是在圆柱直齿齿轮建模中,Pro E软件以其&尺寸驱动参数化的基于特征的实体建模技术&为核心技术,其中的Program二次开发模块可以通过编辑程序语言记录齿轮设计过程中的尺寸参数和设计步骤,用户只需改变齿轮的参数就可以生成新的齿轮模型。因此,Pro E实现了齿轮设计的参数化。
&&&&&&&&&&& ANSYS是美国ANSYS公司开发的大型通用有限元分析软件,它的前处理能力、加载求解能力、后处理能力都很强大。使用ANSYS进行分析必须通过构建三维几何模型,虽然其本身附带三维建模模块,但其建模能力与流行三维造型软件如Pro E、UG和CATIA等相比实在太弱。构建分析中需要的复杂的结构和曲面,在ANSYS当中实际很难完成。
&&&&&&&&& 当前CAD CAE软件开发的趋势是专业化分工程度越来越高。虽然Pro E与ANSYS软件分别都有相应模块向对方领域渗透,但是对于需要使用CAD CAE集成系统的工程人员来说,只使用单一的Pro E或者ANSYS软件都很难迅速优质地完成任务。工程人员较好的选择还是构建两者的集成系统作为工作平台,建立由不同软件组成的集成系统的关键问题就是数据转换接口的设置.
1　基于Pro E的标准渐开线直齿齿轮三维模型建立
&&&&&&& Pro EWildfire版本由于具有强大的参数化特征造型功能而受到企业界的一致认同。同时,该软件与有限元分析软件ANSYS接口较好,已成为国内应用最为广泛的三维建模软件。本文通过Pro E中的&参数&、&关系&、&从方程创建曲线&等高级命令创建渐开线直齿圆柱齿轮的参数化模型,具体构建过程如下。
&&&&1)基本参数设置
渐开线直齿圆柱齿轮的几何尺寸决定于齿轮的5个基本参数,因此在齿轮建模之前,应向模型中添
加基本参数。确定具体参数的分度圆直径、基圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿宽值均设置为零,并通过齿轮几何关系式进行计算,如表1所示。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&& 2)齿轮几何尺寸关系的建立
&&&&&&&&&在齿轮关系对话框中建立如下关系
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& d=mz
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& db=mzcos(angle)
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& da=m(z+2ha)
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&df=mz-2m(ha+c)
&&&&&&3)创建轮齿的渐开线曲线
&&&&&&&&&在Pro E中,可以通过极坐标、柱坐标等生成渐开线,本文采用柱坐标建立如下关系式
&&&&&&&&&&&&&&&&&&& x=tsqrt[(da db)2-1]
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& y=180 pi
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& r=0.5dbsqrt(1+x2)
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& theta=xy-atanx
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&z=0
&&&&&&&& 保存关系式后,系统将根据此关系式创建渐开线,并生成图形。
&&&&4)创建齿轮的基本实体和齿特征
&&&&&& &通过基准、镜像、修剪等步骤完成齿廓特征。注意在输入角度值时应保证复制的曲线和原曲线围成齿廓而不是围成齿轮,输入角度为360 4 z,是因为在分度圆周上,齿厚和齿槽宽相等。裁去渐开线和圆弧曲线相交处多余的曲线段后,拉伸生成曲面特征,并完成基本实体的生成。
&&&&&&&&通过齿廓曲面对齿轮的毛坯进行裁减,得到齿形。在阵列其他齿特征时,根据阵列齿数,阵列输入角度为360 z,最后完成齿轮的其他特征,得到如图1所示的齿轮模型。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&2　直齿圆柱齿轮的ANSYS有限元分析
&&&&&&&&& 将Pro E中创建好的直齿圆柱齿轮为研究对象,对该齿轮进行ANSYS有限元分析。已知该齿轮安装在某轴上以62.8 rad s速度转动,选用齿轮材料为45钢调质处理,硬度HBS240,相关参数为:弹性模量E=2.06&105MPa,泊松比&=0.28。在AN-SYS有限元分析过程中,考虑到齿轮齿形的复杂程度、精度要求以及计算求解时间等实际因素,采用Solid95为有限元网格单元,并采用智能化网格划分控制进行划分网格,根据齿轮的工作情况其约束条件为圆心轴向和周向约束而径向放开,讨论利用ANSYS自身建模方式和模型导入方式分析齿轮在额定转速作用下的应力状态。
&&&&&&1)ANSYS自身建模进行有限元分析
&&&&&& 在ANSYS中,根据直齿圆柱齿轮的特点,采用自下而上建模,按照从点到线、从线到面、从面到体的顺序建立模型。在转速为62.8 rad s的情况下,对齿轮进行应力分析,求得齿轮的最大径向变形为1.019 mm,最大径向应力为52.8 MPa。
&&&&&&2)IGES格式转换进行有限元分析
&&&&&&& IGES是一种普遍接受的中间标准格式,用来在不同的CAD和CAE系统之间交换几何模型。AN-SYS本身内置了IGES转换过滤器,所以它支持IGES格式文件的输入。而在Pro E中也可以方便地将建立的PRT文件另存为IGES文件。因此,将Pro E中建立的直齿圆柱齿轮模型利用&IGES&格式导入AN-SYS后,对图1的齿轮进行有限元分析,求得齿轮的最大径向变形和最大径向应力如表2所示。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&由表2知,与直接利用ANSYS建模有限元分析相比,利用IGES中间标准格式转换进行有限元分
析,其最大径向变形相对误差为0.196%,最大径向应力的相对误差为3.5%。
&&&&&&&3)利用数据接口转换进行有限元分析
&&&&&& ANSYS软件安装选项中包含与Pro E软件的接口模块&Connection for Pro Engineer&。此模块能将Pro E模型数据直接转换给ANSYS,并在Pro E菜单管理器中会多出2个选项:&ANSCon Config&和&AN-SYS Geom&,这表明Pro E和ANSYS已经成功建立了接口。利用该设置可以将ANSYS直接集成在Pro E之中,整个转换过程可以在不脱离Pro E和ANSYS这2个软件的情况下进行,从而实现了Pro E和AN-SYS的真正连接。在Pro E利用参数化命令建立齿轮模型,单击&ANSYS Geom&,系统打开ANSYS,将当前齿轮模型直接导入到ANSYS中,单击显示体命令。定义齿轮的材料属性和网格属性,添加约束和转速,进行求解。求得齿轮的最大径向变形和最大径向应力如表3所示。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&　　由表3可知,与ANSYS建模有限元分析相比利用接口转换进行有限元分析,其最大径向变形相对误差为0.098%,最大径向应力两者完全一致。
&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&& 本文使用目前最流行的版本Pro Engineer Wild-fire 2.0与ANSYS9.0做分析,以渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象,利用Pro E进行建模,讨论将圆柱齿轮导入ANSYS中的多种模型转换方式,可以得出以下结论:
(1)利用Pro E软件建立了渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计模型,利用该模型可以创建不同参数的齿轮模型库,方便齿轮设计人员的调用。
(2)由表2和表3可知使用IGES格式和接口转换方式都可以实现Pro E向ANSYS进行模型数据转换,但是利用接口数据转换方式得到的结果更加精确,与直接利用ANSYS建模进行有限元分析相比,其最大径向变形相对误差仅为0.098%,两者的最大径向应力值完全相同。而利用IGES标准格式转换方式,两者最大径向变形相对误差为0.196%,最大径向应力相对误差为3.5%。
3)虽然利用数据接口转换方式进行可以实现ANSYS的模型数据转换,得到的结果比较精确,但是与直接利用ANSYS建模进行有限元分析相比,其运算时间要稍微长一点。所以,对于能直接用AN-SYS进行建模的模型来说,利用ANSYS建模直接进行有限元分析是最佳的选择。您所在位置： &
&nbsp&&nbsp&nbsp&&nbsp
五轴联动加工中工作台可靠性分析软件开发.pdf75页
本文档一共被下载：
次 ,您可全文免费在线阅读后下载本文档。
文档加载中...广告还剩秒
需要金币：150 &&
五轴联动加工中工作台可靠性分析软件开发
你可能关注的文档：
··········
··········
AThesisin Mechanicaland DesignTheory of Five?-axisCNC Development Software ReliabilityAnalysis By ZhangMing ProfessorHe Supervisor：Associate Xuehong Northeastern University June2011 万方数据 独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得 的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过 的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工 作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢 亡巴 ／鼠。 学位论文作者签名：私嗣 日 期： 仞ff．6．弓矿 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论 文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后： 半年口
一年口 一年半口 两年一 学位论文作者签名： 涨藕 ～ 。 ’ 曩翌答煮：确需统7 签字日期： 签字日期： -2,矽1 f．6．弓9 ’矽，／，莎。≥p
万方数据 ?，五轴联动加工中心工作台可靠性分析软件开发 摘 要 工作台是五轴联动加工中心的主要部件，工作台传动系统的可靠性对加工中心的加
工精度起决定性的影响。工作台传动系统在传动过程中振动现象对其模态可靠性及刚度
可靠性有很大影响。因此，本文以五轴联动加工中心工作台为研究对象，将工作台传动
系统关键部件进行参数化，编制五轴联动加工中心工作台可靠性分析软件，利用该软件
可实现工作台传动部件参数化数据的传递、模型的驱动及参数化模型与ANSYS分析软
正在加载中，请稍后...}