某型货车主减速器齿轮对的逆向设计及其有限元分析开题报告

全文总字数：3744字

1. 研究目的与意义

主减速器是汽车传动系的重要组成部分，具有减速增扭的功能，在发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。主减速器设计的质量对整车的动力性、经济性、振动噪音、使用寿命等有着较大影响。而主减速器中主被动齿轮副的动态接触啮合质量又会直接影响汽车后桥的振动与舒适性。本主减速器齿轮采用的是双曲面齿轮，与普通锥齿轮相比，准双曲面齿轮具有重叠系数大、传动平稳、冲击和噪音小、承载能力高、使用寿命长等优点，且偏置距的存在或可以降低重心或可提高行车通过性，故其在汽车主减速器中得到广泛的应用。因此，通过建立主减速器齿轮副的三维模型，对其进行有限元分析可以获得齿轮副静态接触的啮合状态，为增强齿轮副寿命、降低后桥振动，提升乘坐舒适性有积极的意义。

2. 国内外研究现状分析

1、数据采集技术发展现状

数据采集技术是逆行工程的一项核心组成技术。逆向工程(reverse engineering，re） 是指从实物样件获取产品数学模型，进而开发出同类的先进产品的技术。逆向工程技术不等同于传统产品仿制。它是以数字化技术为基础，具体过程是：采用特定的坐标测量设备和测量方法对实物模型进行测量，从而获取、实物模型的特征参数；借助于相关软件，将所获取的特征数据在计算机中重构逆向对象模型；对重建模型进行必要的创新、改进和分析；以数字化模型为基础，进行数控编程、加工，制造出新的产品实物。逆向工程的主要工作流程包括：数据获得、数据预处理、模型重构。运用逆向工程技术可以在无图纸或者图纸不完整以及无cad模型的情况下，将实物样件或者手工模型转化为cad数据，以便利用快速原型系统(rapid prototyping，rp )、计算机辅助制造(computer aided manufacture，cam)系统、产品数据管理(product datamanagement，pdm)等先进技术对其进行处理和管理，并进行进一步修改和再设计优化。逆向工程技术的出现改变了传统的从图纸到实物的产品设计方法，使企业迅速制造产品原型、开发新产品成为可能，提高了企业在快速多变的市场环境下的竞争能力。

目前，逆向工程的各项技术发展的十分成熟，已经广泛运用于家电、汽车、玩具、轻工、医疗、航空、航天、国防等各个行业，并且取得了十分巨大的经济效益。

3. 研究的基本内容与计划

（1）通过三坐标测量仪测量来获取主减速器主被动齿轮副的点云，并对获得的点云数据进行处理。

（2）在已处理好的点云基础上建立齿轮副的三维模型，研究齿轮副的接触行为，并对接触类型进行定义和设置。

（3）把数字化模型转化为建立齿轮副的有限元模型，对主减速器进行静扭强度、刚度等有限元分析，同时对主被齿轮进行仿真与分析。

4. 研究创新点

1、建立三维模型并进行有限元分析的思路

2、基于CATIA从点云到三维建模的逆向设计