基于多平臺聯(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)動及動力的機(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，齒輪傳動憑借其傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，傳遞的功率范圍大等不可替代的優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用。齒輪傳動的安全性往往決定著動力傳動系統(tǒng)乃至整個機(jī)器的安全性。隨著高速鐵路技術(shù)的發(fā)展，動車轉(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)啟動制動以及調(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)燃動車組齒輪箱及齒輪箱牽引齒輪為研究對象，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廢的期間，由浴盆曲線可知，該段時期是正常使用壽命時期，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)計并分類，通過分析得到最重要的風(fēng)險項，利用威布爾方法求得各個風(fēng)險元素的可靠度，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)曲線建立三維實體模型。利用相同方法得到與之嚙合的從動輪，根據(jù)設(shè)計參數(shù)，在裝配時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。分析各個工況下的齒輪副的承載能力，對磨損模型加入同樣的初始