基于熱固耦合的雙漸開線齒輪振動分析.pdf

1、長期以來，齒輪系統(tǒng)動力學(xué)的研究大多是在單領(lǐng)域進(jìn)行，而齒輪實(shí)際運(yùn)行的狀態(tài)是各種機(jī)械行為同時作用的結(jié)果，這樣就存在著不容忽視的耦合問題。雙漸開線齒輪在高速重載的傳動條件下，齒輪嚙合將會產(chǎn)生大量的熱。在前人研究基礎(chǔ)上，基于齒輪溫度場和應(yīng)力場的耦合所產(chǎn)生的熱應(yīng)力對齒輪系統(tǒng)動態(tài)特性產(chǎn)生的影響，對雙漸開線齒輪傳動進(jìn)行模態(tài)分析。這樣可以更真實(shí)地模擬雙漸開線齒輪的工作狀態(tài)，也為普通齒輪振動分析提供更多的新思路。受山東省自然科學(xué)基金（編號：ZR2014E

2、EM003)“雙漸開線齒輪系統(tǒng)彈流潤滑與動力學(xué)行為的耦合作用”資助，本文主要進(jìn)行了以下研究：
　　1）對雙漸開線齒輪傳動動力學(xué)模型進(jìn)行推導(dǎo)，并建立了雙漸開線齒輪傳動的扭轉(zhuǎn)振動模型。根據(jù)雙漸開線齒輪齒面形成原理，得出雙漸開線齒輪的法面齒廓和端面齒廓并給出了雙漸開線齒輪端面齒廓方程。應(yīng)用Solidworks軟件，對雙漸開線齒輪進(jìn)行三維參數(shù)化建模和裝配，為雙漸開線齒輪傳動的有限元分析提供了關(guān)鍵模型。
　　2）將雙漸開線齒輪傳動與普

3、通漸開線齒輪傳動進(jìn)行對比，通過模態(tài)分析研究雙漸開線齒輪齒腰分階對齒輪傳動動態(tài)特性的影響。利用響應(yīng)面分析法，研究齒輪的材料剛度和嚙合剛度對系統(tǒng)振動變形和模態(tài)頻率的影響規(guī)律。在工況和其他參數(shù)不變的情況下，通過改變階梯參數(shù)，研究齒輪傳動動態(tài)性能的變化規(guī)律。
　　3）與普通漸開線齒輪進(jìn)行對比，求解雙漸開線齒輪的邊界條件，并進(jìn)行溫度場有限元分析，從而獲取兩種齒輪的溫度場分布，研究了分階齒廓參數(shù)對齒輪溫度場分布的影響規(guī)律。
　　4）運(yùn)用