高效節(jié)能提升機(jī)斜齒輪傳動(dòng)研究.pdf

1、提升機(jī)作為大載荷多功能施工平臺(tái)的最主要?jiǎng)恿Σ考?，傳?dòng)方式主要以斜齒輪傳動(dòng)為主。傳統(tǒng)的斜齒輪設(shè)計(jì)校核是通過(guò)查找機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)完成，本文通過(guò)Visual Basic把查找機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的過(guò)程完全程序化，相應(yīng)的計(jì)算過(guò)程和查表過(guò)程都是通過(guò)計(jì)算機(jī)程序完成，用戶只需輸入相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，由計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)計(jì)算相應(yīng)的公式。Visual Basic作為一種編程軟件，從個(gè)人開(kāi)發(fā)使用或小組使用的小工具，到大型企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，甚至通過(guò)Internet的遍及全球分布式應(yīng)

2、用程序，都可在Visual Basic提供的工具中各取所需。
　　 本文使用參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言APDL實(shí)現(xiàn)了斜齒輪的三維參數(shù)化建模，ANSYS提供的軟件的接口（solidworks、UG、AutoCAD、Pro/e等），可以將模型以SAT、IGES、ANF的格式導(dǎo)入。優(yōu)點(diǎn)就是可以縮短建模時(shí)間，但由于軟件之間存在兼容性差問(wèn)題，數(shù)據(jù)丟失常發(fā)生在相互轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，使建模的精確度大大降低，從而影響以后的計(jì)算和后處理。而利用APDL語(yǔ)言在AN

3、SYS環(huán)境下，就可以精確的建立齒輪模型。雖然很多人也進(jìn)行了類似的參數(shù)化建模，但是并不是通用化建模，本文利用APDL的宏命令實(shí)現(xiàn)了只需輸入相應(yīng)的參數(shù)后，可以繪制任意一對(duì)嚙合的斜齒輪模型。這樣必可以提高設(shè)計(jì)工程的效率。
　　 一對(duì)斜齒輪相互嚙合，互相接觸又脫開(kāi)，這種接觸和脫開(kāi)的機(jī)械動(dòng)作是一個(gè)復(fù)雜的非線性問(wèn)題。對(duì)于傳統(tǒng)的齒輪理論分析，是利用彈性力學(xué)，把齒輪的接觸模型假設(shè)成兩平行圓柱體對(duì)壓的模型，從而利用赫茲公式為基礎(chǔ)，許多設(shè)計(jì)假設(shè)是不

4、可避免的，齒輪嚙合過(guò)程中的應(yīng)變分布與變化以及應(yīng)力是無(wú)法準(zhǔn)確反映的。相對(duì)于傳統(tǒng)的理論分析，具有直觀、準(zhǔn)確、快速方便等優(yōu)點(diǎn)的有限元法就成為設(shè)計(jì)校核斜齒輪的一種新方法。本文利用ANSYS進(jìn)行了斜齒輪齒面的接觸強(qiáng)度分析，可以更直觀的看到應(yīng)力的分布，與傳統(tǒng)的校核過(guò)程相比，更節(jié)省時(shí)間，沒(méi)有反復(fù)的查閱表格和試算。在分析過(guò)程中，對(duì)模型進(jìn)行了屬性分配，網(wǎng)格劃分，建立接觸關(guān)系，施加約束和載荷，計(jì)算和后處理。此過(guò)程利用了APDL語(yǔ)言完成，任意一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪都

5、可以很快的進(jìn)行校核分析。
　　 在施工平臺(tái)的提升機(jī)工作中，由于重載和反復(fù)運(yùn)動(dòng)，齒輪會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)齒輪的模態(tài)分析可以研究齒輪結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性，尤其是對(duì)斜齒輪的固有頻率和振型的確定，可以為在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程中避開(kāi)這些頻率和減少這些頻率的激勵(lì)提供有力的幫助。避免這些頻率可以消除振動(dòng)和噪音，提高齒輪的使用壽命，使施工平臺(tái)工作穩(wěn)定。傳統(tǒng)的對(duì)齒輪的模態(tài)分析主要是利用解析方法和相對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)值仿真，大多都做了大量的簡(jiǎn)化。本文通過(guò)有限元方法對(duì)一對(duì)