齒輪副零側隙的實現(xiàn)及可控性研究.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展,人們對機械設備的使用性能提出了越來越高的要求。傳動機構作為機械系統(tǒng)的重要組成之一,其性能直接影響著整個機械系統(tǒng)的性能。齒輪傳動是應用最廣泛的機械傳動形式之一,因此提高齒輪的傳動精度、傳動效率和傳動平穩(wěn)性,減小甚至消除傳動噪聲和振動,實現(xiàn)傳動的平穩(wěn)可控極其重要。
　　 本課題以一對承受雙向載荷的精密齒輪副為例,研究通過消除齒輪副側隙來實現(xiàn)傳動的平穩(wěn)可控。首先根據(jù)齒輪副的工況、性能和尺寸要求,確定了齒輪副消隙結構

2、及其尺寸參數(shù),進而應用有限元軟件ANSYS的APDL語言編寫程序建立精確的齒輪副參數(shù)化模型。調(diào)用ANSYS接觸分析模塊對不同預緊力下的齒側間隙和齒面接觸應力進行分析,得到參數(shù)隨預緊力的變化規(guī)律,初步確定恒轉矩下消除間隙所需的預緊力；分析了中心距偏差fa、軸線平面內(nèi)平行度偏差f∑δ和垂直平面內(nèi)平行度偏差f∑β這三種裝配誤差對接觸應力的影響,得到應力的分布和極值；調(diào)用ANSYS模態(tài)分析模塊對齒輪副進行了模態(tài)仿真,得到前10階固有頻率和振型,

3、分析了預緊力對模態(tài)的影響。
　　 從分析結果中發(fā)現(xiàn),齒輪副正轉時滑銷自鎖,很小的預緊力即可消除側隙,反轉時滑銷未完全自鎖,需要較大的預緊力才能消除側隙。中心距偏差會改變齒輪副的重合度,正偏差對接觸應力幾乎沒有影響,適量的負偏差可以改善齒間載荷分配。平行度偏差使齒輪偏載,導致齒向載荷分配不均,齒輪傳動不平穩(wěn)。
　　 齒輪副接觸分析為裝配公差的確定提供了依據(jù)；模態(tài)分析所提供的固有頻率和振型,為齒輪副工作頻率的選擇提供了依據(jù)。