曲線型圓柱齒輪之加工模擬與應力分析

Cutting Simulation and Stress Analysis of Curvilinear Cylindrical Gears

郭士豪(Shin-Hao Kuo)

指導教授 ： 劉家彰

健行科技大學/工學院/機械工程所/碩士(2011年)

https://doi.org/10.6824/UCH.2011.00045

摘要

本研究首先利用SolidWorks API 建立以盤狀刀具加工曲線型圓柱齒輪之模擬系統，此系統可外部連接控制 SolidWorks，於CAD環境中控制刀具與齒胚間之相對運動關係，進而模擬齒輪之切削創製過程，以獲得點接觸以及線接觸等兩種不同形式曲線型圓柱齒輪之三維模型。其次透過SolidWorks軟體中之干涉檢查功能，進行兩種不同形式曲線型圓柱齒輪對之接觸齒印模擬，藉以探討不同之齒輪設計參數對於齒輪對齒面接觸齒印大小之影響。此外，並利用有限元素分析軟體ABAQUS進行曲線型圓柱齒輪對之有限元素應力分析。齒面接觸齒印模擬之結果與有限元素應力分析之結果可相互印證。

關鍵字

曲線型圓柱齒輪 ； 面接觸齒印 ； 應力分析

並列摘要

Simulation system of curvilinear cylindrical gears cut by Disk-type cutter is developed by visual basic and SolidWorks API firstly. This system can simulate the generation process of three-dimensional CAD models of gear by controlling proper relative motion relationship between cutter and gear blank in SolidWorks. Two different models of curvilinear cylindrical gear pairs with point contact and line contact can thus be obtained. Then, the contact patterns are simulated , and the effects of design parameters on the dimensions of contact pattern are studied. Otherwise, finite element analysis of internal conical gear pair is proceeded by commercial FEA package, ABAQUS. The results of the finite element stress analysis and contact pattern simulation can be verified mutually

並列關鍵字

Curvilinear cylindrical gear ； contact pattern simulation ； stress analysis

參考文獻

1. 江洪、李仲興、邢啟恩，SolidWorks2003二次開發基礎與實例教程，電子工業出版社，民國九十二年。

2. 愛發股份限公司，ABAQUS實務入門引導，全華科技圖書股份有限公司，台北，民國九十四年一月。

3. 王召壘，「弧齒圓柱齒輪副嚙合機理及其傳動強度分析」，揚州大學，碩士論文，民國九十八年。

4. 吳一正，「以盤狀圓弧刀具創成之曲線齒的數學模式推導與接觸分析研究」，國立交通大學，碩士論文，民國九十五年六月。

5. 曾瑞堂，「曲線齒圓柱型齒輪之齒面數學模式與接觸分析」，國立交通大學，碩士論文，民國八十八年六月。