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1、分类号 密级 UDC 学 位 论 文考虑作 者 姓 名：指 导 教 师： 教授东北大学机械工程与自动化学院申请学位级别：硕士学 科 类 别：工学学硕是：工学专硕是：专业学位学科专业名称：机械设计及理论专业名称有区别注意学硕：机械制造及其自动化/Mechanical Manufacture and Automation机械电子工程/Mechatronic Engineering机械设计及理论/Mechanical Design and Theory车辆工程/Vehicle Engineering工程热物理/ Engineering Thermophysics热能工程/Thermal Power
2、Engineering动力机械及工程/Power Machinery and Engineering流体机械及工程/Fluid Machinery and Engineering制冷及低温工程/Refrigeration and Cryogenic Engineering化工过程机械/hemical Process Equipment专硕：机械工程/MechanicalEngineering论文提交日期：2015年06月论文答辩日期：2015年06月学位授予日期：2015年07月答辩委员会主席：评阅人：东 北 大 学2015年06月A Thesis in Mechanical Design a
3、nd Theory注意专业区别（专业）Research on by （作者姓名）Supervisor: Professor （导师姓名）Northeastern UniversityJune 2015感谢： 格式：项目来源 （项目编号）如：中央高校基本科研业务费专项资金资助 ()对本课题的大力资助！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意。 学位论文作者签名：日 期：学位论
4、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 一年 一年半 两年学位论文作者签名： 导师签名：签字日期： 签字日期：- 11 -东北大学硕士学位论文 摘要考虑摘 要研究的必要性+。简要概括本文所做的主要工作，。围绕+展开研究，论文的主要研究内容包括：(1) +。(2) +。(3) +。(4) +。(5) +。关键词：； 东北大学硕士学位论文 Abs
5、tractResearch on AbstractGear transmission is one of the most important transmission ways in mechanical equipment. . The main contents include:(1) +.(2) +.(3) +.(4) +. (5) +.Key words: tooth root crack; extended tooth contact; fillet-foundation stiffness; time-varying mesh stiffness; vibration respo
6、nse of gear system东北大学硕士学位论文 目录目 录目录生成到3级标题独创性声明I摘 要IIIAbstractV符号表VII第1章 绪 论11.1 本文研究的目的和意义11.2国内外研究现状及发展动态分析11.2.1 齿轮齿根裂纹扩展路径研究现状11.2.2 齿轮啮合刚度研究现状31.2.3 齿轮系统动力学研究现状51.3 本文研究的主要内容7参考文献103致 谢113附 录115A. 攻读硕士学位期间发表的论文115B. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目116C. 作者在攻读硕士学位期间获得的荣誉116东北大学硕士学位论文 第1章 绪论第1章 绪 论1.1 本文研究的目的
7、和意义齿轮传动在各类机械设备中是最主要的传动方式，齿轮传动系统的运行状态往往直接影响到机械设备是否正常工作。而齿轮传动系统的零部件如齿轮、轴和轴承的加工工艺复杂，装配精度要求高，又常常在高速度和重载荷下连续工作，因此故障率较高，是造成机械设备不能正常运转的常见原因之一1。+。1.2国内外研究现状及发展动态分析1.2.1 由于轮齿根部承受由于轮齿对交替啮合引起的周期性交变力的作用，容易产生疲劳进而诱发裂纹。随着裂纹的扩展，将导致轮齿断裂而造成重大事故。因此研究齿根裂纹故障对预防轮齿断裂等严重事故发生具有重要意义7泛引文献也用上角标。基于线弹性断裂力学，Lewicki国外作者或者国内作者写的英文论
8、文，直接用其姓描述即可，如Li等等三个作者以上用等，如果有两个作者需要写出两个作者的姓，如Ma和Wang1对斜齿轮建模，开展了.研究。8上角标利用模拟齿轮裂纹扩展的二维分析软件FRANC研究了轮缘厚度与齿全高之比对裂纹扩展路径的影响。文献32不用上角标假设轮齿为基圆上的变截面悬臂梁，没有考虑基圆与齿根圆之间的势能，导致在基圆与齿根圆半径差别较大时，计算的啮合刚度存在较大误差。利用有限元分析软件ANSYS，王西54建立了计算裂纹齿轮副啮合刚度有限元模型。利用有限元分析软件ANSYS，张三和李四对于两个作者情况54建立了计算裂纹齿轮副啮合刚度有限元模型。1.2.2 1.3 本文研究的主要内容本文以
9、直齿轮副为研究对象，+。本文研究内容可以分为以下几部分：第1章，绪论。主要介绍本文研究的目的和意义，在查找和阅读大量国内外文献的行间距固定值22磅。基础上，概括总结了+。第2章，+。第3章，+。 第7章，结论与展望。对本文的内容及创新点进行概括和总结，归纳本文的主要结论和创新点，并对将来的研究方向进行了展望。东北大学硕士学位论文 第2章 健康的标准齿轮啮合刚度计算第2章 2.1 概述简要概括本章所做工作。+。2.2 齿轮的齿廓曲线主要由齿顶圆弧线AB、渐开线齿廓BC、齿根过渡曲线CD和齿根圆弧线DE四部分组成，如图2.1所示。下面简要介绍一下齿轮的基本参数：m为模数；0为分度圆压力角；r、rb
10、、ra和rf分别为分度圆、基圆、齿顶圆和齿根圆半径；ha*为齿顶高系数；c*为顶隙系数。渐开线BC对应的表达式为93：为正体(2.1)式中：ri=rb/cosi为渐开线上任意一点到齿轮中心的距离；i(Cia)为渐开线上任意一点处的压力角；C=arccos(rb/rC)为渐开线起始点压力角；为渐开线起始点圆半径；a=arccos(rb/ra)为齿顶圆压力角；Z为齿数，为半径ri的圆上的渐开线展角；为分度圆上的渐开线展角；为渐开线起始圆上渐开线展角。图中和公式中变量为斜体，数字为正体，角标为变量时为斜体，角标表示特定含义，如用英文的首字母来表示时，应为正体。图2.1渐开线圆柱齿轮的齿廓曲线Fig.
11、 2.1 Tooth profile of an involute spur gear表2.1方程(2.16)系数值表为三线表Table 2.1 Values of the coefficients in Eq. (2.16)系数ABCDEF-5.57410-5-1.998610-3-2.301510-44.770210-30.02716.804560.11110-528.10010-3-83.43110-4-9.925610-30.16240.9086-50.95210-5185.5010-30.053810-453.30010-30.28950.9236-6.204210-59.088910-3-4.096410-47.829710-3-0.14720.6904(a) 传统的双齿啮合时总刚度计算模型(b) 修正的双齿啮合刚度计算模型图2.4啮合刚度模型示意图Fig. 2.4 Schematic of the total mesh stiffness calculation2.3 本章小结本章详细介绍了传统解析模型、修正模型及有限元模型三种方法。在传统解析模型的基础上，本章提出了考虑延长啮合并修正基体刚度的解析模型，使啮合刚度计算更精确。同时通过对三种模型获得的结果进行
