帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動的動力學(xué)和疲勞壽命研究.pdf

1、齒輪傳動具有傳動比范圍廣、傳動效率高，壽命長，承載能力強和結(jié)構(gòu)緊湊等諸多優(yōu)點，因此齒輪傳動是現(xiàn)代各類機械設(shè)備中應(yīng)用最為廣泛的一種傳動形式。帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動是一種新型的齒輪傳動形式，它是在從動大齒輪上活套一條封閉環(huán)狀的柔性平帶，帶充當(dāng)金屬輪齒間的嚙合介質(zhì)，把齒輪接觸副由“高模量-高模量”轉(zhuǎn)化為“高模量-低模量”，從而起到減振降噪，提高齒輪傳動性能的作用。論文主要進行了以下幾方面內(nèi)容研究:
　　1.在漸開線直齒輪傳動系統(tǒng)純扭轉(zhuǎn)振動

2、模型的基礎(chǔ)上，建立了帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動系統(tǒng)的非耦合型振動模型，推導(dǎo)出其數(shù)學(xué)方程，利用數(shù)學(xué)解法，得到系統(tǒng)參數(shù)之間的關(guān)系，為帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動的動力學(xué)性能研究提供了理論依據(jù)。
　　2.建立了兩種齒輪傳動的有限元模型，對其進行模態(tài)分析，提取具有代表性的固有頻率和振型進行對比分析。分析表明，帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動的固有頻率有明顯提高，更不容易發(fā)生共振;齒輪應(yīng)力有明顯降低，減少了輪齒齒面的疲勞損壞。在中低速、輕載工作條件下，帶式嚙合介質(zhì)齒

3、輪傳動具有明顯的優(yōu)勢。
　　3.分別改變介質(zhì)帶厚度、彈性模量和泊松比的數(shù)值，研究介質(zhì)帶參數(shù)的改變對齒輪傳動性能的影響。分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)介質(zhì)帶厚度為1.0mm時，齒輪傳動具有較好的性能;小于1.0mm時，介質(zhì)帶很容易損壞;大于這個數(shù)值時，齒輪傳動不平穩(wěn)，振動加劇。齒輪振動性能隨著介質(zhì)帶彈性模量增大而提高，隨泊松比增大而降低。選取介質(zhì)帶材料時，應(yīng)綜合考慮這些因素。
　　4.在ANSYS Workbench中，對帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動系

4、統(tǒng)進行動力學(xué)分析，提取介質(zhì)帶接觸區(qū)域內(nèi)一點的應(yīng)力云圖和應(yīng)力響應(yīng)曲線。分析表明，介質(zhì)帶沒有影響齒輪傳動過程中應(yīng)力的變化規(guī)律，驗證了新型齒輪傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的合理性。介質(zhì)帶參與嚙合后降低了齒輪嚙合剛度，增大了齒輪嚙合阻尼，使得齒輪傳動系統(tǒng)的振動幅度和振動周期發(fā)生變化。
　　5.對帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動進行疲勞壽命分析，得到整個齒輪傳動系統(tǒng)的疲勞壽命云圖，發(fā)現(xiàn)介質(zhì)帶壽命最短。分析影響介質(zhì)帶疲勞壽命的各種因素，提出改善介質(zhì)帶疲勞壽命的措施，為介