高效節(jié)能提升機斜齒輪傳動研究.pdf

1、提升機作為大載荷多功能施工平臺的最主要動力部件，傳動方式主要以斜齒輪傳動為主。傳統(tǒng)的斜齒輪設(shè)計校核是通過查找機械設(shè)計手冊完成，本文通過Visual Basic把查找機械設(shè)計手冊的過程完全程序化，相應(yīng)的計算過程和查表過程都是通過計算機程序完成，用戶只需輸入相應(yīng)的設(shè)計要求，由計算機程序自動計算相應(yīng)的公式。Visual Basic作為一種編程軟件，從個人開發(fā)使用或小組使用的小工具，到大型企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，甚至通過Internet的遍及全球分布式應(yīng)

2、用程序，都可在Visual Basic提供的工具中各取所需。
　　 本文使用參數(shù)化設(shè)計語言APDL實現(xiàn)了斜齒輪的三維參數(shù)化建模，ANSYS提供的軟件的接口（solidworks、UG、AutoCAD、Pro/e等），可以將模型以SAT、IGES、ANF的格式導(dǎo)入。優(yōu)點就是可以縮短建模時間，但由于軟件之間存在兼容性差問題，數(shù)據(jù)丟失常發(fā)生在相互轉(zhuǎn)換的過程中，使建模的精確度大大降低，從而影響以后的計算和后處理。而利用APDL語言在AN

3、SYS環(huán)境下，就可以精確的建立齒輪模型。雖然很多人也進行了類似的參數(shù)化建模，但是并不是通用化建模，本文利用APDL的宏命令實現(xiàn)了只需輸入相應(yīng)的參數(shù)后，可以繪制任意一對嚙合的斜齒輪模型。這樣必可以提高設(shè)計工程的效率。
　　 一對斜齒輪相互嚙合，互相接觸又脫開，這種接觸和脫開的機械動作是一個復(fù)雜的非線性問題。對于傳統(tǒng)的齒輪理論分析，是利用彈性力學(xué)，把齒輪的接觸模型假設(shè)成兩平行圓柱體對壓的模型，從而利用赫茲公式為基礎(chǔ)，許多設(shè)計假設(shè)是不

4、可避免的，齒輪嚙合過程中的應(yīng)變分布與變化以及應(yīng)力是無法準(zhǔn)確反映的。相對于傳統(tǒng)的理論分析，具有直觀、準(zhǔn)確、快速方便等優(yōu)點的有限元法就成為設(shè)計校核斜齒輪的一種新方法。本文利用ANSYS進行了斜齒輪齒面的接觸強度分析，可以更直觀的看到應(yīng)力的分布，與傳統(tǒng)的校核過程相比，更節(jié)省時間，沒有反復(fù)的查閱表格和試算。在分析過程中，對模型進行了屬性分配，網(wǎng)格劃分，建立接觸關(guān)系，施加約束和載荷，計算和后處理。此過程利用了APDL語言完成，任意一對標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪都

5、可以很快的進行校核分析。
　　 在施工平臺的提升機工作中，由于重載和反復(fù)運動，齒輪會產(chǎn)生振動現(xiàn)象，對齒輪的模態(tài)分析可以研究齒輪結(jié)構(gòu)的振動特性，尤其是對斜齒輪的固有頻率和振型的確定，可以為在產(chǎn)品設(shè)計的過程中避開這些頻率和減少這些頻率的激勵提供有力的幫助。避免這些頻率可以消除振動和噪音，提高齒輪的使用壽命，使施工平臺工作穩(wěn)定。傳統(tǒng)的對齒輪的模態(tài)分析主要是利用解析方法和相對簡單的數(shù)值仿真，大多都做了大量的簡化。本文通過有限元方法對一對