基于ANSYS耦合箱體剛度的齒輪修形研究.pdf

1、20萬噸級大型混煉擠壓造粒機對其減速箱使用性能提出很高要求，深入研究齒輪修形技術，對提高減速箱齒輪傳動的承載能力與傳動平穩(wěn)性極具理論指導意義。
　　 本文以20萬噸級大型混煉擠壓造粒機前分配齒輪組為研究對象，利用APDL語言在ANSYS中建立參數化接觸模型，結合接觸分析輪齒綜合變形結果與箱體變形求解，以沿輪齒接觸線載荷分布為評價指標，給出耦合箱體剛度的齒輪齒向修形參數和齒廓修形參數的計算方法。
　　 首先，依據齒輪彈性嚙

2、合理論，在研究漸開線齒輪齒向及齒廓修形原理的基礎上，提出了一種基于輪齒接觸仿真計算漸開線齒輪修形參數的研究方法。
　　 其次，基于精確的漸開線方程、漸開線螺旋面方程和齒根過渡曲線方程在ANSYS中通過APDL編程建立帶軸段的斜齒輪參數化三維有限元模型。依據齒輪接觸線方程的推導對接觸線附近的網格進行細化，以達到求解精度的要求。設置接觸對，并根據裝配關系進行約束和加載，建立齒輪接觸分析模型。本文以Visual Basic為開發(fā)平臺，

3、SQLServer為數據載體，開發(fā)了一套完整的齒輪修形軟件，自動生成所有APDL程序。
　　 然后，在不考慮箱體變形前提下，利用齒輪軸彎扭合成剛度的簡化求法計算齒輪軸的組合變形，結合從接觸分析結果中提取的齒向載荷分布情況，定義齒向修形三要素。依據齒輪嚙合原理和接觸分析的輪齒變形結果，定義齒廓修形三要素。
　　 接著，提出在齒輪修形參數計算過程中耦合箱體剛度的算法。應用ANSYS中提供的特殊單元實現箱體和齒輪軸之間力和位移

4、的傳遞，并利用加載于箱體的力矢量及其產生的位移矢量的線性相關性提取箱體的剛度陣，提高計算效率。經分析：箱體剛度對輪齒的彈性變形和輪齒載荷分布都有一定的影響，有必要在確定修形參數過程中考慮箱體剛度的影響。
　　 最后，繪制修形前后一個輪齒從嚙入到嚙出整個過程中的載荷分布云圖。對比說明：適當的修形有效地去除了齒頂齒根干涉現象，降低了齒輪傳動振動和噪聲：改善了沿齒向載荷分布不均現象，提高了承載能力和使用壽命。
　　 大型混煉擠