塑料直齿圆柱齿轮的静态传动误差有限元研究

发布时间：2021-11-11 11:04

　　根据金属齿轮建模法,探究塑料直齿圆柱齿轮的传动误差建模方法。通过有限元仿真软件Comsol,建立塑料直齿圆柱齿轮的啮合关系,分析齿轮啮合过程中总传动误差以及各种传动误差的影响。研究结果表明:静态传动误差的变化呈稳定周期性变化,弹性传动误差呈衰减周期性变化,齿隙传动误差的数量级最大,对总传动误差变化做出的贡献最大。 

【文章来源】：塑料科技. 2020,48(10)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

塑料圆柱直齿齿轮的总传动误差

图2为塑料圆柱直齿齿轮啮合的静态传动误差。从图2可以看出，静态传动误差呈现完全周期性变化。当一对轮齿啮合的期间，静态传动误差周期变化3次，其周期是轮齿啮合周期的1/3，即0.003 5 s。静态传动误差的一个周期中，传动误差的最大值为3.5×10-4 rad，最小值为0。在传动误差上升的过程中，在传动误差为1.8×10-4 rad会出现一个小的波动停滞。在每个周期中，静态传动误差的变化完全一样，说明静态传动误差是比较稳定的波动。

图3为塑料圆柱直齿齿轮啮合的弹性传动误差。从图3可以看出，弹性传动误差的周期与塑料齿轮的啮合周期保持一致。在1个啮合周期内，弹性传动误差会出现2个极大值和2个极小值。在第1个啮合周期内，弹性传动误差的2个极大值分别是1.7×10-6 rad和1.25×10-6 rad，弹性传动误差的2个极小值分别是-2.3×10-6 rad和-2.5×10-6 rad。在第2个啮合周期内，弹性传动误差的2个极大值分别是1.3×10-6 rad和1.05×10-6 rad，弹性传动误差的2个极小值分别是-1.8×10-6 rad和-2.3×10-6 rad。可以发现，弹性传动误差的绝对值在第1个啮合周期内比在第2个啮合周期要大，也就是说弹性传动误差在第1个啮合周期内的变化范围要比第2个啮合周期要大。分析原因可能是在第2对齿轮开始啮合时，第1对齿轮并没有完全退出啮合，所以会对第2对齿轮啮合时形成误差补偿。


本文编号：3488746