基于計(jì)算機(jī)仿真的弧齒錐齒輪接觸應(yīng)力及動(dòng)態(tài)特性分析.pdf

1、弧齒錐齒輪因其承載能力高、傳動(dòng)平穩(wěn)、高效、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，是汽車(chē)、電動(dòng)工具、工程機(jī)械、航空航天、船舶、機(jī)床等傳動(dòng)裝置的重要零件。隨著弧齒錐齒輪在高速、重載、輕質(zhì)等方面快速發(fā)展及應(yīng)用，對(duì)弧齒錐齒輪在復(fù)雜工況下的強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)性能以及可靠性方面的要求越來(lái)越高。相對(duì)于低速狀態(tài)，高速狀態(tài)齒輪系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性能發(fā)生較大改變，影響了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性。
　　本文運(yùn)用理論分析和數(shù)值仿真技術(shù)，對(duì)弧齒錐齒輪齒輪副進(jìn)行了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)接觸分析；考慮速度對(duì)輪

2、齒嚙合傳動(dòng)性能的影響，分別分析了高速狀態(tài)下齒輪系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)嚙合特性與振動(dòng)特性。本研究的主要工作為：
　?。?）采用UG軟件中GC工具箱的參數(shù)化建模平臺(tái)，創(chuàng)建弧齒錐齒輪三維實(shí)體模型。同時(shí)對(duì)全齒模型簡(jiǎn)化得到齒輪六齒局部模型，并對(duì)主、從動(dòng)輪進(jìn)行虛擬裝配。
　?。?）在ANSYS Workbench中對(duì)虛擬裝配的六齒模型的嚙合過(guò)程進(jìn)行非線性接觸靜力學(xué)分析，獲得了嚙合周期內(nèi)齒輪嚙合接觸4個(gè)不同位置處的接觸應(yīng)力變化情況。將嚙合接觸應(yīng)力計(jì)算

3、值與接觸應(yīng)力強(qiáng)度理論值對(duì)比分析，驗(yàn)證接觸有限元法的準(zhǔn)確性。
　?。?）對(duì)比靜態(tài)分析情況，對(duì)弧齒錐齒輪做動(dòng)態(tài)接觸分析；并考慮轉(zhuǎn)速對(duì)齒面接觸應(yīng)力的影響，得到不同嚙合時(shí)刻下的齒面接觸應(yīng)力的變化及分布狀況。同時(shí)，對(duì)比分析了靜、動(dòng)態(tài)接觸的區(qū)別與聯(lián)系。
　?。?）在多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS中，分析了弧齒錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)在不同工況下的嚙合力的時(shí)域變化規(guī)律，并分析了嚙合轉(zhuǎn)速對(duì)動(dòng)態(tài)嚙合力的影響。同時(shí)繪制了齒輪傳動(dòng)過(guò)程中沿各方向（軸向、徑向、