第一章前言1.1 研究的目的和意义在实际工程结构的设计中,动力学设计和分析是必不可少的一项工作。 随着机械装置的高速发展趋势的增强, 齿轮的动态分析已经变的越来越重要。在齿轮的设计过程中,齿轮动态特性的预测受到了很大的关注,而随着现代工业的进步,许多产品朝着更大、更快、更轻和更安全可靠的方向发展,因此对动态特性的要求越来越高,振动分析愈显重要。掌握斜齿圆柱齿轮振动模态分析计算方法不但可以加深对经验公式计算方法的理解,初步理解齿轮减振降噪基本原理,为斜齿圆柱齿轮的设计制造奠定良好的基础,而且对今后用有限元法分析其他工程问题亦具有指导意义。1.3 国内外研究现状有限元分析法是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法。它是 20世纪 50 年代首先在连续体力学领域--飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法,随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。目前国际上著名的专业和通用有限元分析软件公司达几十甚至几百家,涉及有限元方法的学术刊物和杂志也有几十种。ANSYS 是大型通用有限元分析软件,在国内外的研究人员手中被广泛的使用。1943 年有限元分析在扭转问题的求解上被研发出来,经过 50 多年的发展,已经被广泛应用于工程结构静、动力学的分析领域。有限元法是一种采用电子计算机求解结构静、动态力学特性等问题的数值解法。特别是随着电子计算机技术的发展和软、硬件环境的不断完善以及高档微机和计算机工作站的逐步普及,从而为 ANSYS 的推广应用创造了良好的条件,并将展示出更为广阔的工程应用前景[1]。1.3 研究内容和方法本课题主要研究斜齿轮三维造型、低阶固有频率计算和振型分析以及不同模数齿轮低阶固有频率计算。斜齿圆柱齿轮振动模态分析计算目前有两类方法:经验公式法和数值计算法。经验公式法主要指各类标准、手册等规定的计算方法,如机械设计手册、齿轮手册等。数值计算法主要有有限元法和边界元法,有限元法成熟且应用广泛,可以全面真实地揭示齿轮的固有特性-固有频率和振型,边界元法目前仅限于理论研究阶段。通过使用 ANSYS 有限元分析软件对建立的齿轮模型进行分析,研究齿轮自身属性对振动模态的规律,为实际生产提供参考[2]。1第二章斜齿轮的几何建模2.1 SolidWorks 软件简介本次设计使用 SolidWorks 软件进行斜齿轮的几何建模。SolidWorks 为达索系统(Dassault Systemes S.A)下的子公司,专门负责研...