二齒差擺桿活齒傳動(dòng)嚙合副熱特性研究.pdf

1、二齒差擺桿活齒傳動(dòng)屬于一種新型的少齒差行星傳動(dòng)，具有動(dòng)平衡性能良好、傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)集成、嚙合效率高以及承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用在機(jī)器人、醫(yī)療器械和農(nóng)機(jī)裝備等領(lǐng)域。在高速重載工況下，由于擺桿活齒傳動(dòng)中的減速與輸出機(jī)構(gòu)的集成實(shí)現(xiàn)了高的功率密度，產(chǎn)生的熱流密度比較大，嚙合副表面的溫度分布狀態(tài)會(huì)更復(fù)雜，進(jìn)而引起的非均勻熱彈變形會(huì)造成嚙合剛度具有時(shí)變性特征。因此，研究活齒傳動(dòng)系統(tǒng)的熱行為對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性能影響具有重要意義。
　　本文根據(jù)

2、Hertz理論、摩擦學(xué)以及理論力學(xué)等知識(shí)，給出了溫升公式中最大接觸應(yīng)力、嚙合副相對(duì)滑動(dòng)速度和時(shí)變摩擦系數(shù)的計(jì)算方法。根據(jù) Block理論，應(yīng)用線接觸溫升公式推導(dǎo)出擺桿活齒傳動(dòng)嚙合副的瞬時(shí)接觸溫升計(jì)算公式。并運(yùn)用MATLAB軟件繪制出瞬時(shí)接觸溫升的周期變化曲線。研究了相關(guān)齒形設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)嚙合副瞬時(shí)接觸溫升的影響。
　　根據(jù)傳熱學(xué)理論，推導(dǎo)出嚙合副本體溫度場(chǎng)的熱平衡方程和各計(jì)算區(qū)域的邊界條件公式。運(yùn)用MATLAB進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，得到嚙合副

3、熱流密度和對(duì)流換熱系數(shù)規(guī)律曲線，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用ANSYS進(jìn)行數(shù)值模擬分析，得到擺桿活齒傳動(dòng)嚙合副的本體溫度場(chǎng)分布情況，研究相關(guān)齒形因素和潤(rùn)滑油溫度對(duì)本體溫度的影響規(guī)律。
　　根據(jù)熱應(yīng)力理論，建立嚙合副單齒嚙合模型和熱彈性分析模型，對(duì)時(shí)變矩形接觸域進(jìn)行計(jì)算，利用格林函數(shù)法對(duì)嚙合副熱變形進(jìn)行理論計(jì)算。采用順序耦合分析法，把穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的結(jié)果作為初始條件，運(yùn)用ANSYS Workbench進(jìn)行熱結(jié)構(gòu)耦合分析，得到嚙合副單齒嚙合模型的熱變形