基于ANSYS耦合箱體剛度的齒輪修形研究.pdf

1、20萬(wàn)噸級(jí)大型混煉擠壓造粒機(jī)對(duì)其減速箱使用性能提出很高要求，深入研究齒輪修形技術(shù)，對(duì)提高減速箱齒輪傳動(dòng)的承載能力與傳動(dòng)平穩(wěn)性極具理論指導(dǎo)意義。
　　 本文以20萬(wàn)噸級(jí)大型混煉擠壓造粒機(jī)前分配齒輪組為研究對(duì)象，利用APDL語(yǔ)言在ANSYS中建立參數(shù)化接觸模型，結(jié)合接觸分析輪齒綜合變形結(jié)果與箱體變形求解，以沿輪齒接觸線載荷分布為評(píng)價(jià)指標(biāo)，給出耦合箱體剛度的齒輪齒向修形參數(shù)和齒廓修形參數(shù)的計(jì)算方法。
　　 首先，依據(jù)齒輪彈性嚙

2、合理論，在研究漸開線齒輪齒向及齒廓修形原理的基礎(chǔ)上，提出了一種基于輪齒接觸仿真計(jì)算漸開線齒輪修形參數(shù)的研究方法。
　　 其次，基于精確的漸開線方程、漸開線螺旋面方程和齒根過(guò)渡曲線方程在ANSYS中通過(guò)APDL編程建立帶軸段的斜齒輪參數(shù)化三維有限元模型。依據(jù)齒輪接觸線方程的推導(dǎo)對(duì)接觸線附近的網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)化，以達(dá)到求解精度的要求。設(shè)置接觸對(duì)，并根據(jù)裝配關(guān)系進(jìn)行約束和加載，建立齒輪接觸分析模型。本文以Visual Basic為開發(fā)平臺(tái)，

3、SQLServer為數(shù)據(jù)載體，開發(fā)了一套完整的齒輪修形軟件，自動(dòng)生成所有APDL程序。
　　 然后，在不考慮箱體變形前提下，利用齒輪軸彎扭合成剛度的簡(jiǎn)化求法計(jì)算齒輪軸的組合變形，結(jié)合從接觸分析結(jié)果中提取的齒向載荷分布情況，定義齒向修形三要素。依據(jù)齒輪嚙合原理和接觸分析的輪齒變形結(jié)果，定義齒廓修形三要素。
　　 接著，提出在齒輪修形參數(shù)計(jì)算過(guò)程中耦合箱體剛度的算法。應(yīng)用ANSYS中提供的特殊單元實(shí)現(xiàn)箱體和齒輪軸之間力和位移

4、的傳遞，并利用加載于箱體的力矢量及其產(chǎn)生的位移矢量的線性相關(guān)性提取箱體的剛度陣，提高計(jì)算效率。經(jīng)分析：箱體剛度對(duì)輪齒的彈性變形和輪齒載荷分布都有一定的影響，有必要在確定修形參數(shù)過(guò)程中考慮箱體剛度的影響。
　　 最后，繪制修形前后一個(gè)輪齒從嚙入到嚙出整個(gè)過(guò)程中的載荷分布云圖。對(duì)比說(shuō)明：適當(dāng)?shù)男扌斡行У厝コ她X頂齒根干涉現(xiàn)象，降低了齒輪傳動(dòng)振動(dòng)和噪聲：改善了沿齒向載荷分布不均現(xiàn)象，提高了承載能力和使用壽命。
　　 大型混煉擠