析了复杂表面误差建模的方法

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析了复杂表面误差建模的方法

在低速大载荷的情况下，人们往往比较关心的是轮齿的弯曲强度，这就需要分析轮齿的齿根弯曲应力。许多学者也对此作了努力，采用有限元方法，对在集中力、分布力和模拟接触三种载荷形式下的单个轮齿模型进行了应力分析。Eiff[62]建立了二维单齿和三齿有限元模型，分析了轮齿形状对内、外齿轮的齿根应力的影响。建立了三维整体轮齿仿真模型，分析了二维和三维模型齿根应力和轮齿变形的计算误差。等从齿轮加工刀具入手利用有限元分析了常见齿轮过渡曲线对应的齿轮弯曲应力。等通过有限元法对标准齿轮进行了齿根弯曲应力分析，得到了应力分布规律和危险截面应力的最大值。等利用有限元分别按载荷施加到单对齿啮合区上界点、齿顶和分度圆三种情况对齿轮齿根弯曲应力分析，得到了载荷施加在单对齿啮合区上界点时的齿根弯曲应力与理论计算结果最相接近。依据齿轮的啮合原理，构建了精确齿形，分别对周向齿数、轮缘厚度和加载位置的确定方法进行了探讨，并分析了齿根应力受滚刀顶部圆角的影响，给出了两种平面问题的判据并给予验证。

   有限元分析法可以在不建造实体样机的情况下，快速有效地对设计产品进行模拟和分析，得到与真实情况相近的结果，一旦发现设计失误，能够准确指导工程设计人员进行优化设计。由于运用有限元分析法进行齿轮仿真分析具有成本低、效率高和精度高等优点，所以已被广泛地应用于齿轮设计中。

齿轮传动的工作性能、承载能力、使用寿命和工作精度等都与齿轮的强度和设计制造精度以及齿轮副的装配精度密切相关。鉴于目前对齿轮的研究大都基于理想模型，而齿廓偏差会影响齿轮的接触刚度；本文研究了含有齿廓偏差的齿轮模型的建立方法，把齿廓偏差引入到齿面接触应力的分析，并对齿轮齿根弯曲应力进行了分析。具体章节内容安排如下：

简要介绍了论文的选题背景和意义，并综合论述了公差信息建模和齿轮应力有限元分析的研究现状，最后对论文的总体结构安排进行了介绍。基于 SDT 的误差建模方法。首先详细介绍了基于新一代产品几何技术规范（GeometricalProduct Specification and Verification，GPS）的表面模型、几何要素、几何公差和公差带等与误差建模相关的概念；然后借助 SDT 对几何要素偏移的定量描述，分析了基于 SDT 的公差建模方法；在此基础上，结合实体的点集模型和点的空间运动理论，给出了以几何要素点集化为基础的基于 SDT 的误差建模方法；最后分析了复杂表面误差建模的方法。

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