斜齒輪系統(tǒng)熱彈耦合及修形減振研究.pdf

1、隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，高速重載齒輪系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、航天航空、船舶等行業(yè)，對(duì)高速重載齒輪系統(tǒng)的性能要求也越來(lái)越高，現(xiàn)階段齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的熱行為及振動(dòng)噪聲已成為研究的重點(diǎn)。本文以高鐵牽引齒輪系統(tǒng)作為研究主體，基于摩擦學(xué)理論和赫茲接觸理論，研究整個(gè)齒輪系統(tǒng)的熱行為，包括對(duì)齒輪本體溫度場(chǎng)的分布、接觸面瞬態(tài)溫度的分布、齒輪熱變形以及熱彈耦合接觸分析等，為齒輪系統(tǒng)的修形設(shè)計(jì)提供了依據(jù)，最后通過(guò)數(shù)值分析方法，研究不同修形量對(duì)齒輪系統(tǒng)振動(dòng)響

2、應(yīng)的影響規(guī)律，確定最佳的修形量。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴基于A(yíng)NSYS-APDL參數(shù)化建模方法，由修形漸開(kāi)線(xiàn)方程建立可以考慮不同齒頂修形量的斜齒輪嚙合模型，這是輪齒的承載接觸分析、熱變形分析和熱彈耦合分析的基礎(chǔ)。⑵基于赫茲接觸理論和摩擦學(xué)理論，通過(guò)有限元方法研究了齒輪系統(tǒng)溫度場(chǎng)的分布規(guī)律。根據(jù)嚙合面上接觸壓力、嚙合齒面的相對(duì)滑動(dòng)速度以及嚙合面摩擦系數(shù)方程，推導(dǎo)出主、從動(dòng)輪嚙合面上的摩擦熱流量計(jì)算公式。通過(guò)潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑油參數(shù)推

3、導(dǎo)出齒輪齒面和端面的對(duì)流換熱系數(shù)。將所求得的摩擦熱流量和對(duì)流換熱系數(shù)作為熱載荷施加在輪體相應(yīng)的面上，利用有限元方法得到齒輪副本體溫度場(chǎng)的分布規(guī)律。⑶在齒輪系統(tǒng)本體溫度場(chǎng)分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)有限元方法將齒輪本體溫度場(chǎng)作為體載荷施加在嚙合齒輪副上，分別進(jìn)行齒輪系統(tǒng)的熱變形分析和熱彈耦合分析，并對(duì)齒輪系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析。通過(guò)對(duì)比結(jié)構(gòu)分析和熱彈耦合分析結(jié)果中齒輪變形和應(yīng)力分布以及傳動(dòng)誤差的分布，研究齒輪系統(tǒng)溫度場(chǎng)對(duì)齒輪接觸特性的影響，確定考慮齒輪