TOP35【毕业设计】NSD500重载齿轮箱体结构有限元分析及改进毕业设计说明书.doc文档免费在线阅读

印宏扬重载齿轮箱体结构有限元分析及改进设计第六章总结与展望本文以齿轮箱为例，主要是利用有限元计算方法和软件，对齿轮箱体进行结构分析和优化计算。

验证结果表明使用软件对齿轮箱体进行结构改进取得了良好的效果。

具体的研究内容和优化成果具体如下利用软件建立齿轮箱三维模型将三维模型导入软件中，并进行网格划分，添加约束和施加载荷。

对箱体进行静态分析，根据应力图及位移图分析箱体的应力状况。

对箱体进行第次优化，将底部减薄，再次分析验证。

对箱体进行第二次优化，将齿轮孔厚度减薄，并检验。

对箱体进行第三次优化，去除不必要的加强筋，并检验。

三次优化共节省了材料，达到了降低成本的目的。

对优化后的箱体进行自由模态和约束模态的分析，确定结构的固有频率和振型，从而指导产品设计，避免外力频率和应的振型，分析各种振型对齿轮箱工作状态的影响。

这对于了解齿轮箱现有结构的力学特性以及进而改善其结构具有重要的意义，为齿轮箱体的设计提供了理论计算和现实依据。

印宏扬重载齿轮箱体结构有限元分析及改进有结构静态分析模态分析以及结构优化设计。

利用静态分析，校核齿轮箱体的刚度和强度，并且根据分析的结果进行结构优化设计以达到降低生产成本，提高经济效益的目的。

模态分析可以求出齿轮箱体振动的固有频率以及相生能够掌握有限元模型的建立边界条件的确定荷载施加及结构分析的方法，为提高产品的性能，质量和寿命提供科学依据。

课题研究的内容和要解决的问题主要内容运用有限元分析软件对齿轮箱体进行控制投入力度，不断提升产品质量。

本课题的目的在于巩固和扩大我们在校期间所学的基础知识和专业知识，训练我们综合运用所学知识，提高分析和解决工程实际问题的能力。

通过对齿轮箱箱体的应变场分析及优化设计，使学是目前故障率居高不下的个重要原因。

随着目前行业成本压力的不断增大，势必会有部分成本缩减在制造及质量控制上例如质量控制人力的减少等上，最终将影响产品品质。

从技术角度出发，需要不断加大技术及质量多引自国外的专业设计公司，在拥有先进的设计技术的同时，制造工艺能力却缺乏积累，相对落后，导致制造能力无法满足设计需要，难以实现设计目标。

另外，前期发展过程中过度注重产量，忽略了对质量的严格要求。

这也高却可以达到降低产品故障率的目的。

与国外先进水平相比，研发周期是国外同类产品的倍，使用寿命是国外同类产品的，形势相当严峻。

由于国内发展时间较短，缺乏经验积累，故大多采用国外先进技术，大着目前行业成本压力的不断增大，势必会有部分成本缩减在制造及质量控制上例如质量控制人力的减少等上，最终将影响产品品质。

从技术角度出发，需要不断加大技术及质量控制投入力度，不断提升产品质量，前期投入略技术等相关积累，齿轮箱在运行年年后，失效率较国外水平高出倍。

高昂的故障处理费用使业主整机厂家齿轮箱厂家苦不堪言。

如何提高齿轮箱全寿命周期收益，提升行业整体盈利水平，已成为行业内的重要课题。

随型农机等的高端齿轮传动装置包括行星传动大量依赖进口，且进出口逆差逐年加大。

国外对齿轮箱的可靠性非常重视，但仍然有印宏扬重载齿轮箱体结构有限元分析及改进设计如此大比例的实效。

而在国内，由于缺乏工艺开发制造装备和检测试验等综合技术水平相当于发达国家上世纪九十年代中后期水平，落后十到十五年。

方面，中低端产品产能过剩，同质化恶性竞争另方面，高端产品能力不足，汽车工程机械高铁煤机和大体进行结构分析并给出优化方案。

通过本课题的研究，为提高该产品的性能，质量和寿命，降低产品成本提供科学计算分析的依据，增强其产品在市场的竞争力。

选题的目的和意义目前，我国齿轮箱行业的产品质量产品设计与噪声己成为重要的研究课题。

课题来源及选题的目的和意义课题来源本课题来源于南京高速齿轮厂，齿轮箱体是根据市场需求开发研制的产品，适用舰船等重载运输工具。

要求我们运用有限元分析技术，对齿轮箱机组变速能量传递的关键部件，也是故障发生率最高的部件，其运行的稳定性会影响到整机性能，恶劣环境下，更换率甚至会达到。

因此，开展大功率齿轮箱静力分析与优化减重设计模态分析与控制齿轮箱系统的振动等。

分配动力，例如我们可用台发动机，通过齿轮箱主轴带动多个从轴从而实现台发动机带动多个负载的功能。

齿轮箱在受到外界激励时无法避免地产生振动，箱体要承受各种载荷并产生应力和变形，齿轮箱是力垂直传递到另个转动轴。

改变转动力矩同等功率条件下，速度转的越快的齿轮，轴所受的力矩越小，反之越大。

离合功能我们可以通过分开两个原本啮合的齿轮，达到把发动机与负载分开的目的。

比如刹车离合器重要组件，是轴承齿轮等零部件安装的基础，齿轮箱作为传递动力的部件，在现代机械设备中是不可或缺的。

齿轮箱的用途加速减速，就是常说的变速齿轮箱。

改变传动方向，例如我们用两个扇形齿轮可以将力重要组件，是轴承齿轮等零部件安装的基础，齿轮箱作为传递动力的部件，在现代机械设备中是不可或缺的。

齿轮箱的用途加速减速，就是常说的变速齿轮箱。

改变传动方向，例如我们用两个扇形齿轮可以将力垂直传递到另个转动轴。

改变转动力矩同等功率条件下，速度转的越快的齿轮，轴所受的力矩越小，反之越大。

离合功能我们可以通过分开两个原本啮合的齿轮，达到把发动机与负载分开的目的。

比如刹车离合器等。

分配动力，例如我们可用台发动机，通过齿轮箱主轴带动多个从轴从而实现台发动机带动多个负载的功能。

齿轮箱在受到外界激励时无法避免地产生振动，箱体要承受各种载荷并产生应力和变形，齿轮箱是机组变速能量传递的关键部件，也是故障发生率最高的部件，其运行的稳定性会影响到整机性能，恶劣环境下，更换率甚至会达到。

因此，开展大功率齿轮箱静力分析与优化减重设计模态分析与控制齿轮箱系统的振动与噪声己成为重要的研究课题。

课题来源及选题的目的和意义课题来源本课题来源于南京高速齿轮厂，齿轮箱体是根据市场需求开发研制的产品，适用舰船等重载运输工具。

要求我们运用有限元分析技术，对齿轮箱体进行结构分析并给出优化方案。

通过本课题的研究，为提高该产品的性能，质量和寿命，降低产品成本提供科学计算分析的依据，增强其产品在市场的竞争力。

选题的目的和意义目前，我国齿轮箱行业的产品质量产品设计工艺开发制造装备和检测试验等综合技术水平相当于发达国家上世纪九十年代中后期水平，落后十到十五年。

方面，中低端产品产能过剩，同质化恶性竞争另方面，高端产品能力不足，汽车工程机械高铁煤机和大型农机等的高端齿轮传动装置包括行星传动大量依赖进口，且进出口逆差逐年加大。

国外对齿轮箱的可靠性非常重视，但仍然有印宏扬重载齿轮箱体结构有限元分析及改进设计如此大比例的实效。

而在国内，由于缺乏技术等相关积累，齿轮箱在运行年年后，失效率较国外水平高出倍。

高昂的故障处理费用使业主整机厂家齿轮箱厂家苦不堪言。

如何提高齿轮箱全寿命周期收益，提升行业整体盈利水平，已成为行业内的重要课题。

随着目前行业成本压力的不断增大，势必会有部分成本缩减在制造及质量控制上例如质量控制人力的减少等上，最终将影响产品品质。

从技术角度出发，需要不断加大技术及质量控制投入力度，不断提升产品质量，前期投入略高却可以达到降低产品故障率的目的。

与国外先进水平相比，研发周期是国外同类产品的倍，使用寿命是国外同类产品的，形势相当严峻。

由于国内发展时间较短，缺乏经验积累，故大多采用国外先进技术，大多引自国外的专业设计公司，在拥有先进的设计技术的同时，制造工艺能力却缺乏积累，相对落后，导致制造能力无法满足设计需要，难以实现设计目标。

另外，前期发展过程中过度注重产量，忽略了对质量的严格要求。

这也是目前故障率居高不下的个重要原因。

随着目前行业成本压力的不断增大，势必会有部分成本缩减在制造及质量控制上例如质量控制人力的减少等上，最终将影响产品品质。

从技术角度出发，需要不断加大技术及质量控制投入力度，不断提升产品质量。

本课题的目的在于巩固和扩大我们在校期间所学的基础知识和专业知识，训练我们综合运用所学知识，提高分析和解决工程实际问题的能力。

通过对齿轮箱箱体的应变场分析及优化设计，使学生能够掌握有限元模型的建立边界条件的确定荷载施加及结构分析的方法，为提高产品的性能，质量和寿命提供科学依据。

课题研究的内容和要解决的问题主要内容运用有限元分析软件对齿轮箱体进行有结构静态分析模态分析以及结构优化设计。

利用静态分析，校核齿轮箱体的刚度和强度，并且根据分析的结果进行结构优化设计以达到降低生产成本，提高经济效益的目的。

模态分析可以求出齿轮箱体振动的固有频率以及相应的振型，分析各种振型对齿轮箱工作状态的影响。

这对于了解齿轮箱现有结构的力学特性以及进而改善其结构具有重要的意义，为齿轮箱体的设计提供了理论计算和现实依据。

印宏扬重载齿轮箱体结构有限元分析及改进设计技术要求要求校核齿轮箱在承载条件下的刚度和强度。

要求在保证齿轮箱强度和刚度的条件下对齿轮箱主要部件进行优化设计。

分析齿轮箱的模态，并对齿轮箱的工作状况进行评估方案制定对齿轮箱体结构进行三维实体建模了解齿轮箱工作性质状态对工作载荷分析，确定边界条件及加载方案划分网格，进行有限元结构静态分析，求出齿轮箱体的应力和应变分布规律，评价载荷对齿轮箱工作性能的影响对齿轮箱体模型进行自由模态分析，求解机身固有频率以及相应的振型等动态参数，分析其对工作状况的影响。

在应力集中区采取措施改善应力在低应力区域，减少材料，以减轻部件质量。

重新进行有限元分析，检验改变尺寸后的刚度和强度。

重复以上步骤，直箱体进行模态分析得到固有频率和振型，了解该结构的模态特征和动态特征，为结构的设计和改进提供了理论依据和基础。

模态分析的概述模态分析是研究结构动力特性的种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域的应用。

模态是机械结构的固有振型特性，每个模态具有特定的固有频率