1. 本选题研究的目的及意义
齿轮传动作为机械传动系统中最为常见的传动形式之一,因其传动效率高、结构紧凑、工作可靠等优点而被广泛应用于各种机械设备中。
齿轮啮合的性能直接影响着整个机械系统的传动精度、效率、振动噪声以及使用寿命。
因此,深入研究齿轮啮合过程,实现对齿轮啮合的可视化分析,对于优化齿轮设计、提高传动性能、减少故障发生具有重要的现实意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
齿轮啮合作为机械传动领域的经典课题,一直受到国内外学者的广泛关注。
近年来,随着计算机技术的发展,齿轮啮合的研究方法不断创新,研究深度不断拓展。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题主要研究内容如下:1.渐开线齿廓的数学建模与生成:研究渐开线的数学表达,推导齿廓曲线方程,并利用Matlab编写程序生成不同参数的渐开线齿廓。
2.齿轮实体模型的构建:基于生成的渐开线齿廓,添加齿顶圆、齿根圆等几何元素,利用Matlab构建完整的齿轮三维模型。
3.齿轮啮合过程的动态仿真:模拟两齿轮的旋转运动,实现齿轮啮合过程的可视化,动态显示齿廓的啮合、啮合点的变化以及齿面接触情况。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究将采用理论分析、数值计算和仿真验证相结合的方法。
首先,进行齿轮啮合传动原理和渐开线齿廓理论的学习,掌握齿轮啮合的基本规律、参数计算以及齿廓曲线方程等。
其次,利用Matlab软件进行渐开线齿廓的数学建模,并编写程序生成不同参数的齿廓曲线。
5. 研究的创新点
本课题的创新点在于:1.将Matlab软件应用于齿轮啮合可视化模型的构建,利用其强大的数值计算和图形处理能力,实现齿轮啮合过程的动态仿真,为齿轮啮合分析提供一种新的方法。
2.将齿轮传动比、滑动系数等关键参数融入到可视化模型中,使用户可以直观地观察这些参数在齿轮啮合过程中的变化情况,从而更好地理解齿轮啮合传动原理。
3.设计用户友好的交互界面,使用户可以方便地设置齿轮参数、控制仿真过程以及观察仿真结果,提高模型的实用性和可操作性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 孙桓,陈作模,葛文杰.机械原理[M].9版.北京:高等教育出版社,2019.
2. 濮良贵,纪名刚.机械设计[M].9版.北京:高等教育出版社,2019.
3. 赵永强,王凯,李润方,等.基于Matlab的渐开线直齿圆柱齿轮参数化建模与仿真[J].机械设计与制造,2020(8):263-266.
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