重載齒輪性能分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、重載齒輪在大型工程機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用。為滿足大型工程的重載需求，減速器的齒輪需要在保持原有漸開線齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)、振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，進(jìn)一步提高其承載能力，減小在復(fù)雜工況中承受的沖擊。這需要在了解齒輪重載傳動(dòng)性能的基礎(chǔ)上，對(duì)輪齒進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。目前，諸多學(xué)者的研究偏向于齒輪的瞬態(tài)沖擊或穩(wěn)態(tài)的接觸，這對(duì)于了解全齒面的動(dòng)態(tài)接觸性能是不全面的。
　　 本文以輪邊減速器的齒輪為研究對(duì)象，以提高齒輪承載能力和齒輪傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性為目的，在已進(jìn)行的

2、課題組動(dòng)力學(xué)分析基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深入研究重載齒輪副接觸分析技術(shù)和基于接觸的熱固耦合分析技術(shù)，對(duì)太陽(yáng)輪進(jìn)行了齒向和齒廓的修形，并驗(yàn)證了修形方法的可行性。因此，本文的主要工作歸納如下:
　　 1、建立了圓柱齒輪接觸的數(shù)學(xué)模型和物理模型。主要是應(yīng)用齒輪空間嚙合的數(shù)學(xué)理論，建立直角坐標(biāo)系下的齒輪接觸模型;將經(jīng)典接觸力學(xué)中圓柱面接觸的基礎(chǔ)理論擴(kuò)展到齒輪接觸分析中。
　　 2、在有限元分析軟件ABAQUS的支持下，研究研究重載齒輪對(duì)的

3、接觸分析技術(shù)和基于接觸的熱固耦合分析技術(shù)。包括:離散齒輪實(shí)體模型;然后，對(duì)離散后的實(shí)體模型按照有限元的思路不斷判斷接觸的狀態(tài);最后，在求解接觸狀態(tài)平衡方程的同時(shí)，應(yīng)用接觸力學(xué)的方法，求解接觸應(yīng)力和位移。而基于接觸的熱固耦合分析，在前述計(jì)算的同時(shí)，還要不斷的求解溫度場(chǎng)。另外，本文在保證邊界和載荷不變的前提下，采用加密網(wǎng)格多次計(jì)算的方式，來(lái)驗(yàn)證有限元計(jì)算的準(zhǔn)確性。
　　 3、提取了有限元計(jì)算結(jié)果的變形量、全齒面接觸線應(yīng)力曲線圖，以了

4、解全齒面在整個(gè)接觸過(guò)程中的應(yīng)力分布情況，確定修形的主要區(qū)域。并以單雙齒交替嚙合時(shí)的最大變形量為主要參數(shù)，確定最大修形量。
　　 4、總結(jié)已有的修形方案，結(jié)合有限元計(jì)算的結(jié)果，對(duì)太陽(yáng)輪進(jìn)行齒向和齒廓修形。最后給出了一組針對(duì)重載工況的修形參數(shù)，創(chuàng)建了修形后的太陽(yáng)輪實(shí)體模型。
　　 本文應(yīng)用有限元的方法進(jìn)行了全齒面的接觸分析和基于接觸的熱固耦合分析;依據(jù)AGMA標(biāo)準(zhǔn)確定了用于反映全齒面接觸應(yīng)力情況的五條接觸線;以性能分析為基礎(chǔ)