基于多平臺(tái)聯(lián)合仿真的直齒圓柱齒輪系統(tǒng)的建模及安全性分析.pdf

1、齒輪是傳遞運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的機(jī)械零件。從十八世紀(jì)六十年代 L.Euler將傳統(tǒng)齒輪改進(jìn)為漸開線圓柱齒輪以來，齒輪傳動(dòng)憑借其傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，傳遞的功率范圍大等不可替代的優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。齒輪傳動(dòng)的安全性往往決定著動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)乃至整個(gè)機(jī)器的安全性。隨著高速鐵路技術(shù)的發(fā)展，動(dòng)車轉(zhuǎn)向架上齒輪箱中的牽引齒輪要在高速重載條件下持續(xù)工作，并且要承擔(dān)啟動(dòng)制動(dòng)以及調(diào)速等頻繁的交變載荷，安全性研究更為緊要。
　　在學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)理論及各學(xué)者研究成果的

2、基礎(chǔ)上，本文以阿根廷米軌內(nèi)燃動(dòng)車組齒輪箱及齒輪箱牽引齒輪為研究對(duì)象，分別研究了以下方面：
　　第一，齒輪系統(tǒng)在投入使用至失效報(bào)廢的期間，由浴盆曲線可知，該段時(shí)期是正常使用壽命時(shí)期，存在偶然失效。將系統(tǒng)的零部件失效形式作為系統(tǒng)元素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并分類，通過分析得到最重要的風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)，利用威布爾方法求得各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)元素的可靠度，以及齒輪箱系統(tǒng)可靠度。
　　第二，根據(jù)齒輪的嚙合原理，借助UG軟件的參數(shù)化建模功能，得到具有準(zhǔn)確齒根過渡曲線的單齒齒

3、廓曲線。利用UG軟件得到完整齒廓曲線，并依據(jù)曲線建立三維實(shí)體模型。利用相同方法得到與之嚙合的從動(dòng)輪，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，在裝配時(shí)加入變位從而避免根切。進(jìn)而完成牽引齒輪齒輪副的三維模型。再根據(jù)齒輪正常磨損的條件建立主動(dòng)輪的磨損模型，進(jìn)而完成牽引齒輪齒輪副的磨損模型。
　　第三，在建立了牽引齒輪齒輪副的三維模型后，基于ANSYS Workbench進(jìn)行基于有限元的靜態(tài)分析和瞬態(tài)分析。分析各個(gè)工況下的齒輪副的承載能力，對(duì)磨損模型加入同樣的初始