汽車主減速器螺旋錐齒輪參數(shù)化建模與有限元分析.pdf

1、螺旋錐齒輪副的大小齒輪具有大小相等、方向相反的螺旋角，其重合度明顯大于直齒錐齒輪副，因此在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪音和振動(dòng)顯著減少，同時(shí)螺旋錐齒輪副的小齒輪的齒數(shù)可以相對(duì)減少，從而得到較大的傳動(dòng)比和緊湊的結(jié)構(gòu)，正因?yàn)槁菪F齒輪有這些優(yōu)點(diǎn)，所以在汽車主減速器齒輪中得到了廣泛的應(yīng)用。但是傳統(tǒng)的弧齒錐齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程繁冗，效率低，采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)一組較為合理的螺旋錐齒輪副要反復(fù)修正參數(shù)、多次校核計(jì)算，花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)。螺旋錐齒輪傳動(dòng)過(guò)程中包含齒輪的

2、接觸，而且隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)或變形，接觸位置和接觸區(qū)域的大小均是變化的，因此，齒輪嚙合是多個(gè)非線性問(wèn)題互相耦合的復(fù)雜問(wèn)題，在對(duì)螺旋錐齒輪進(jìn)行有限元接觸應(yīng)力的計(jì)算分析時(shí)需要準(zhǔn)確追蹤接觸前齒對(duì)的運(yùn)動(dòng)及接觸后齒對(duì)之間的相互作用。 文章針對(duì)螺旋錐齒輪的設(shè)計(jì)以及校核上的一些缺點(diǎn)，首先研究了汽車主減速器螺旋錐齒輪的參數(shù)化建模方法，應(yīng)用UG二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，進(jìn)行汽車主減速器螺旋錐齒輪模塊的開(kāi)發(fā)；然后利用ANSYS的數(shù)據(jù)接口，將中生成的CAD幾何模型導(dǎo)

3、入ANSYS，重點(diǎn)分析有限元模型建立過(guò)程中單元類型的選擇以及網(wǎng)格的劃分對(duì)計(jì)算精度和計(jì)算時(shí)間的影響，建立了合理的有限元分析模型，對(duì)螺旋錐齒輪進(jìn)行有限元接觸應(yīng)力以及齒根彎曲應(yīng)力的分析，在一個(gè)嚙合周期內(nèi)，分析汽車主減速器螺旋錐齒輪從零速帶載啟動(dòng)至低速和正常速度兩種工況下的受力情況，得出螺旋錐齒輪在嚙合過(guò)程中齒輪的接觸狀態(tài)，接觸應(yīng)力，齒根彎曲應(yīng)力隨嚙合位置變化的規(guī)律；文章還分析汽車主減速器螺旋錐齒輪的摸態(tài)特性，計(jì)算出齒輪的前六階固有自振動(dòng)頻率，