基于計算機仿真的弧齒錐齒輪接觸應力及動態(tài)特性分析.pdf

1、弧齒錐齒輪因其承載能力高、傳動平穩(wěn)、高效、噪聲小等優(yōu)點，是汽車、電動工具、工程機械、航空航天、船舶、機床等傳動裝置的重要零件。隨著弧齒錐齒輪在高速、重載、輕質等方面快速發(fā)展及應用，對弧齒錐齒輪在復雜工況下的強度、動態(tài)性能以及可靠性方面的要求越來越高。相對于低速狀態(tài)，高速狀態(tài)齒輪系統(tǒng)的動力學性能發(fā)生較大改變，影響了系統(tǒng)運行的安全性與可靠性。
　　本文運用理論分析和數(shù)值仿真技術，對弧齒錐齒輪齒輪副進行了靜態(tài)和動態(tài)接觸分析；考慮速度對輪

2、齒嚙合傳動性能的影響，分別分析了高速狀態(tài)下齒輪系統(tǒng)的動態(tài)嚙合特性與振動特性。本研究的主要工作為：
　　（1）采用UG軟件中GC工具箱的參數(shù)化建模平臺，創(chuàng)建弧齒錐齒輪三維實體模型。同時對全齒模型簡化得到齒輪六齒局部模型，并對主、從動輪進行虛擬裝配。
　?。?）在ANSYS Workbench中對虛擬裝配的六齒模型的嚙合過程進行非線性接觸靜力學分析，獲得了嚙合周期內齒輪嚙合接觸4個不同位置處的接觸應力變化情況。將嚙合接觸應力計算

3、值與接觸應力強度理論值對比分析，驗證接觸有限元法的準確性。
　?。?）對比靜態(tài)分析情況，對弧齒錐齒輪做動態(tài)接觸分析；并考慮轉速對齒面接觸應力的影響，得到不同嚙合時刻下的齒面接觸應力的變化及分布狀況。同時，對比分析了靜、動態(tài)接觸的區(qū)別與聯(lián)系。
　?。?）在多體動力學仿真軟件ADAMS中，分析了弧齒錐齒輪傳動系統(tǒng)在不同工況下的嚙合力的時域變化規(guī)律，并分析了嚙合轉速對動態(tài)嚙合力的影響。同時繪制了齒輪傳動過程中沿各方向（軸向、徑向、