摘要 | 第5-6页 |
ABSTRACT | 第6页 |
Table of contents | 第7-11页 |
Chapter 1 INTRODUCTION | 第11-21页 |
1.1 Background to the study | 第11页 |
1.2 Overview of the Research | 第11-13页 |
1.3 Literature Review | 第13-17页 |
1.3.1 Transmission Error | 第13-15页 |
1.3.2 Mesh Stiffness | 第15页 |
1.3.3 Gear Contact in ANSYS | 第15-17页 |
1.4 Objectives of the Research | 第17-19页 |
1.5 0verview of Thesis | 第19-21页 |
Chapter 2 CALCULATION OF DRIVE SYSTEM | 第21-68页 |
2.1 Determination of Engine Power And Distribute Transmission Ratio For Driving System | 第21-24页 |
2.1.1 Determination of the equivalent power | 第21页 |
2.1.2 Determination of the required power of engine | 第21页 |
2.1.3 Distribution of transmission ratio for system | 第21-22页 |
2.1.4 Determination of power for shafts | 第22页 |
2.1.5 Calculation of each shaft speed | 第22-23页 |
2.1.6 Calculation of the torque on the shafts | 第23-24页 |
2.2 The V-belt Drive Calculation | 第24-28页 |
2.2.1 The V-belt choice | 第24-25页 |
2.2.2 The preliminary diameter of driving pulley | 第25页 |
2.2.3 Velocity of driving pulley | 第25页 |
2.2.4 The preliminary diameter of driven pulley | 第25-26页 |
2.2.5 Limit of axis distance | 第26页 |
2.2.6 Belt length calculation | 第26页 |
2.2.7 Moving round number of belt per second | 第26页 |
2.2.8 Calculation of the distance (a) between axes | 第26页 |
2.2.9 Working angle of driving pulley, α_1 | 第26-27页 |
2.2.10 Number of belts, z | 第27页 |
2.2.11 Pulley thickness, B | 第27页 |
2.2.12 Outer diameter of 2 pulleys d_(1a) and d_(2a) | 第27页 |
2.2.13 Determine initial tension, F_0 | 第27页 |
2.2.14 Load on shaft, F_r | 第27页 |
2.2.15 Parameters table of belt drive | 第27-28页 |
2.3 Gear Drive Calculation | 第28-43页 |
2.3.1 Material selection | 第28页 |
2.3.2 Input parameters | 第28页 |
2.3.3 Transmission ratio distribution | 第28-29页 |
2.3.4 Allowance stresses determination | 第29-31页 |
2.3.5 Calculation of transmission set of helical gear | 第31-37页 |
2.3.6 Calculation of transmission set of spur gear | 第37-43页 |
2.4 Calculation of shafts | 第43-59页 |
2.4.1 Choose material of shafts | 第43-44页 |
2.4.2 Preliminary determination of k shaft diameter, with k=1,2,3 | 第44页 |
2.4.3 Determine distance between the bearings and load setpoints | 第44-47页 |
2.4.4 Determine values and direction of the rotation element loads on shaft | 第47-49页 |
2.4.5 Determine the diameter an length of segments in shafts | 第49-55页 |
2.4.6. Test shaft for fatigue strength | 第55-58页 |
2.4.7. Test key strength | 第58-59页 |
2.5 Bearing Calculation | 第59-64页 |
2.5.1 Select ball bearing for the shaft 3 with the following parameters | 第59-61页 |
2.5.2 Select bearings for shaft 2 with the following parameters | 第61-62页 |
2.5.3 Select bearings for shaft 1 with the following parameters | 第62-64页 |
2.6 Coupling Calculation | 第64-65页 |
2.7 Housing Dimensions Calculation | 第65-67页 |
2.8 Conclusion | 第67-68页 |
Chapter 3 THE FINITE ELEMENT METHOD | 第68-81页 |
3.1 Introduction | 第68-70页 |
3.2 Flexibility approach | 第70-71页 |
3.3 Stiffness approach (or displacement approach) | 第71-75页 |
3.3.1 Stiffness matrix | 第71-74页 |
3.3.2 Characteristics of Stiffness Matrix | 第74页 |
3.3.3 Equivalent Loads | 第74-75页 |
3.3.4 System Stiffness Equations | 第75页 |
3.4 Solution Methodology | 第75-76页 |
3.5 Mathematical Formulation of Finite Element Method | 第76页 |
3.6 Critical Factors in Finite Element Computer Analysis | 第76-77页 |
3.7 Advantages of FEM | 第77-78页 |
3.8 Applications of the finite element method in engineering | 第78-80页 |
3.9 Conclusion | 第80-81页 |
Chapter 4 FINITE ELEMENT MODELLING AND ANALYSIS OF COMPONENTS OFDRIVE SYSTEM | 第81-102页 |
4.1 Introduction | 第81-82页 |
4.2 Finite element modelling and analysis of shafts | 第82-87页 |
4.2.1 Finite element modelling of shaft | 第82-83页 |
4.2.2 Finite element analysis of shafts | 第83-87页 |
4.3 Finite element modelling and analysis of spur gears | 第87-94页 |
4.3.1 Finite element modelling of spur gears | 第87-89页 |
4.3.2 Gear teeth bending stress using FEM | 第89-91页 |
4.3.3 Gear teeth contact stress using FEM | 第91-94页 |
4.4 Finite element modeling and analysis of helical gears | 第94-101页 |
4.4.1 Finite element modelling of helical gears | 第94-96页 |
4.4.2 Gear teeth bending stress using FEM | 第96-98页 |
4.4.3 Gear teeth contact stress using FEM | 第98-101页 |
4.5 Conclusion | 第101-102页 |
Chapter 5 RESULTS AND DISCUSSION | 第102-119页 |
5.1 Introduction | 第102页 |
5.2 Result and discussion of shafts analysis | 第102-105页 |
5.2.1 Bending strength of shaft | 第102-104页 |
5.2.2 Safety factor of the dangerous sections of shafts | 第104-105页 |
5.3 Result and discussion of bending stress | 第105-108页 |
5.3.1 Results comparison between the bending stress obtained from traditional method andthe calculated FEM bending stress | 第105-107页 |
5.3.2 Results comparison between the bending stress of old gears and bending stress of newgears | 第107-108页 |
5.4 Result and discussion of contact stress | 第108-116页 |
5.4.1 Results comparison between the contact stress obtained from traditional method andthe calculated FEM contact stress | 第108-110页 |
5.4.2 Results comparison between the contact stress of old gears and contact stress of newgears | 第110-111页 |
5.4.3 Contact stress analysis of gear train subjected to different angular position | 第111-116页 |
5.5 Static Transmission Error | 第116-118页 |
5.6 Conclusion | 第118-119页 |
Chapter 6 CONCLUSION AND FUTURE WORK | 第119-121页 |
6.1 Conclusion | 第119页 |
6.2 Future work | 第119-121页 |
References | 第121-126页 |
Acknowledgements | 第126-127页 |
Appendix | 第127-133页 |