塑料齿轮传动能力和成型能力的有限元分析.docx

毕业设计题目塑料齿轮传动能力和成型能力的有限元分析学生姓名专业班级学号系（部）机械工程学院指导教师(职称)完成时间毕业设计（论文）任务书题目塑料齿轮传动能力和成型能力的有限元分析专业机械设计制造及其自动化学号姓名主要内容本文简要的介绍了塑料齿轮传动能力和成型能力的有限元分析课题的背景，塑料齿轮由于传动噪声低、能够吸振、自润滑，且其可以开模加工，生产效率高，应用领域广泛等优点，在齿轮行业的应用会越来越多，因此塑料齿轮的设计成为趋势。这就要求计算出锥齿轮、斜齿轮、直齿轮三中齿轮的弯曲应力，得出齿轮在一定寿命循环次数下能够满足强度要求。分析出齿轮的等效应力，与塑料原料的屈服强度对比，得出塑料齿轮满足相应的强度条件。利用CAE软件Moldlfow对该齿轮在不同模具结构和材料下的成型品质进行模拟研究，以其确定成型该塑料齿轮的合理模具结构和成型材料。通过相关资料调研，目前成型塑料齿轮使用的大多是点浇口进胶，另外可根据齿轮的大小选用单浇口或多浇口进行模具设计。基本要求1.利用pro/E软件的参数化设计，再加上塑料齿轮各个参数之间的关系，建立了塑料齿轮的参数化模型，可以通过调整基本参数的值重新生成齿轮模型的程序，生成新的齿轮模型。2利用路易斯公式计算出齿轮的需用应力，利用根据数据得出齿轮能够满足强度要求。3利用有限元软件ANSYS分析出齿轮的等效应力，与塑料原料的屈服强度对比，得出塑料齿轮满足相应强度条件。4利用Moldflow软件模拟分析，得出两种材料在不同模具结构条件的成型结果。通过比较，发现四浇口的模具结构比较适合该塑料齿轮的成型，能够得到较好的成型品质。参考文献[1]王刚，单岩．Moldflow模具分析技术基础［M］．北京:清华大学出版社，2005:1－20．[2]黄虹：塑料成型加工与模具，化工工业出版社，2003.3[3]黄胜杰、机械科技研究中心：实战Pro/ENGINEER工程图，中国铁道出版社，2002.10[4]中国机械工程学会、中国模具设计大典编委会：中国模具设计大典，江西科学技术出版社，2001[5]朱光力、万金保等：塑料模具设计，清华大学出版社，2003[5]伍先明、王群等：塑料模具设计指导，国防工业出版社，2006.5[6]M.M.Fisher，F.E.MarkandT.Kingsbury:Energyrecoveryinthesustainablerecyclingofplasticsfromend-of-lifeelectricalandelectronicproducts，2005IEEEInternationalSymposiumonElectronicsandtheEnvironment，May2005.[7]BillDavies.SergeJonnaert：GuidetoBetterHotRunnerControlWhitePaper，MoldflowCorporation，March2004.[8]许志：模具造型的数字化扫描及数控加工技术，制造技术与机床，1996年第9期[9]赵葛霄：仿形技术在模具设计制造中的应用研究，模具工业，2001年第2期完成期限：2012年12月15日至2013年6月12日指导教师签名：专业负责人签名：2013年12月15日塑料齿轮传动能力和成型能力的有限元分析目录摘要IABSTRACTII1概述11.1国塑料模具的现状11.2塑料齿轮简介21.3塑料齿轮的发展趋势31.4Moldflow软件的使用41.5有限元分析51.6塑料齿轮的常用材料62圆柱渐开线塑料直齿轮传动轮系的设计及有限元分析72.1塑料直齿轮初始模型的建立72.2塑料直齿轮的基本几何参数82.3单元类型、材料属性和划分网格92.4塑料直齿轮的传动能力计算103圆柱渐开线塑料斜齿轮传动轮系的设计及有限元分析143.1塑料斜齿轮的传动特点143.2塑料斜齿轮初始模型的建立143.3塑料斜齿轮的基本几何参数153.4塑料斜齿轮正确啮合的基本条件163.5塑料斜齿轮传动能力的计算173.6塑料斜齿轮的有限元分析194渐开线塑料锥齿轮传动轮系的设计及有限元分析224.1塑料锥齿轮初始模型的建立224.2塑料锥齿轮的基本几何参数224.3渐开线锥齿轮齿廓的相关几何参数的分析234.4塑料锥齿轮的传动能力计算244.5塑料锥齿轮的有限元分析255利用Moldflow软件分析不同模具结构对塑料齿轮成型品质的影响276结论317设计总结32致谢33参考文献34II塑料齿轮传动能力和成型能力的有限元分析摘要本课题主要介绍了塑料齿轮传动能力和成型能力的有限元分析课题的背景，塑料齿轮由于传动噪声低、能够吸振、自润滑，且其可以开模加工，生产效率高，应用领域广泛等优点，在齿轮行业的应用会越来越多，因此塑料齿轮的设计成为趋势。这就要求计算出锥