基于接觸有限元分析的漸開線齒輪齒廓修形的研究.pdf

1、風力發(fā)電作為環(huán)保、經(jīng)濟型能源具有廣泛應用前景。隨著風力發(fā)電技術(shù)向大功率、高性能方向不斷發(fā)展，風力發(fā)電設備設計與制造技術(shù)研究具有重要意義。本文以大重減速機廠引進的兆瓦級風力發(fā)電增速器齒輪傳動系統(tǒng)為研究對象，基于漸開線齒輪嚙合原理、輪齒接觸分析及振動沖擊理論，應用有限元計算方法，通過對風力發(fā)電增速器齒輪傳動進行了接觸仿真研究，實現(xiàn)漸開線齒輪齒廓修形設計。 首先，依據(jù)齒輪傳動彈性嚙合理論，在研究漸開線齒輪嚙合傳動特性及齒廓修形原理的基

2、礎上，提出了一種基于輪齒接觸仿真實現(xiàn)漸開線齒輪齒廓修形設計的方法。 其次，在ANSYS中通過APDL編程建立斜齒輪三維參數(shù)化有限元模型，參數(shù)化建?？梢苑奖愕膶X輪模型進行控制和分割，達到六面體網(wǎng)格劃分的目的，并實現(xiàn)網(wǎng)格密度的參數(shù)化控制。 然后，依據(jù)斜齒輪傳動原理，建立齒輪接觸分析有限元模型。本文以ANSYS有限元軟件為基礎，使用VB語言開發(fā)一套完整的齒輪接觸有限元分析處理軟件。應用該軟件可以生成嚙合過程中不同位置輪齒接觸

3、有限元模型，同時可以對模型進行齒廓修形操作。并利用分級剖分法(HR)，通過APDL編程實現(xiàn)接觸區(qū)域六面體網(wǎng)格的細化。 最后，依據(jù)齒輪共軛嚙合原理，分析理想彈性齒輪在載荷作用下輪齒變形規(guī)律，結(jié)合接觸仿真結(jié)果，確定最佳齒廓修形量。并對直線修形和拋物線修形的修形效果進行分析比較，結(jié)果表明，拋物線修形有效的改善了輪齒接觸區(qū)域的載荷分布，消除了應力集中現(xiàn)象，降低了由基節(jié)誤差引起的輪齒干涉和沖擊，證明本文采用的齒輪齒廓修形方案是可行的。