基于熱固耦合的雙漸開(kāi)線(xiàn)齒輪振動(dòng)分析.pdf

1、長(zhǎng)期以來(lái)，齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究大多是在單領(lǐng)域進(jìn)行，而齒輪實(shí)際運(yùn)行的狀態(tài)是各種機(jī)械行為同時(shí)作用的結(jié)果，這樣就存在著不容忽視的耦合問(wèn)題。雙漸開(kāi)線(xiàn)齒輪在高速重載的傳動(dòng)條件下，齒輪嚙合將會(huì)產(chǎn)生大量的熱。在前人研究基礎(chǔ)上，基于齒輪溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的耦合所產(chǎn)生的熱應(yīng)力對(duì)齒輪系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性產(chǎn)生的影響，對(duì)雙漸開(kāi)線(xiàn)齒輪傳動(dòng)進(jìn)行模態(tài)分析。這樣可以更真實(shí)地模擬雙漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的工作狀態(tài)，也為普通齒輪振動(dòng)分析提供更多的新思路。受山東省自然科學(xué)基金（編號(hào)：ZR2014E

2、EM003)“雙漸開(kāi)線(xiàn)齒輪系統(tǒng)彈流潤(rùn)滑與動(dòng)力學(xué)行為的耦合作用”資助，本文主要進(jìn)行了以下研究：
　　1）對(duì)雙漸開(kāi)線(xiàn)齒輪傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行推導(dǎo)，并建立了雙漸開(kāi)線(xiàn)齒輪傳動(dòng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模型。根據(jù)雙漸開(kāi)線(xiàn)齒輪齒面形成原理，得出雙漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的法面齒廓和端面齒廓并給出了雙漸開(kāi)線(xiàn)齒輪端面齒廓方程。應(yīng)用Solidworks軟件，對(duì)雙漸開(kāi)線(xiàn)齒輪進(jìn)行三維參數(shù)化建模和裝配，為雙漸開(kāi)線(xiàn)齒輪傳動(dòng)的有限元分析提供了關(guān)鍵模型。
　　2）將雙漸開(kāi)線(xiàn)齒輪傳動(dòng)與普

3、通漸開(kāi)線(xiàn)齒輪傳動(dòng)進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)模態(tài)分析研究雙漸開(kāi)線(xiàn)齒輪齒腰分階對(duì)齒輪傳動(dòng)動(dòng)態(tài)特性的影響。利用響應(yīng)面分析法，研究齒輪的材料剛度和嚙合剛度對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)變形和模態(tài)頻率的影響規(guī)律。在工況和其他參數(shù)不變的情況下，通過(guò)改變階梯參數(shù)，研究齒輪傳動(dòng)動(dòng)態(tài)性能的變化規(guī)律。
　　3）與普通漸開(kāi)線(xiàn)齒輪進(jìn)行對(duì)比，求解雙漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的邊界條件，并進(jìn)行溫度場(chǎng)有限元分析，從而獲取兩種齒輪的溫度場(chǎng)分布，研究了分階齒廓參數(shù)對(duì)齒輪溫度場(chǎng)分布的影響規(guī)律。
　　4）運(yùn)用