二级行星齿轮减速器齿向修形优化设计

发布时间：2021-12-11 00:56

　　通过齿向修形,提高了行星轮系的传动性能和寿命。以某水泥搅拌车的二级行星齿轮减速器为研究对象,利用Romax designer建立了该减速器的传动模型,并通过齿向修形的方法来提高系统传动的平稳性、减小振动和噪音。通过对该模型进行疲劳强度分析和齿轮箱传动误差分析,发现高速级太阳轮与行星轮传动误差较大,低速级太阳轮与行星轮接触强度和弯曲强度安全系数较低。采用齿向修形的方法分别对这两组齿轮进行不同程度的齿向鼓形修形和齿向斜度修形,并在Romax designer中再次进行仿真分析。结果表明,高速级太阳轮与行星轮传动误差减小,低速级太阳轮与行星轮接触强度和弯曲强度安全系数提高,优化后的轮系传动性能和寿命得到了明显改善。 

【文章来源】：组合机床与自动化加工技术. 2020,(11)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

太阳轮a′接触应力云图

由表4可知,低速级行星轮系传动误差相对较小,高速级行星轮系中太阳轮a与行星轮c的传动误差相对较大,因而需要对太阳轮a与行星轮c进行修形分析以减小齿轮副的传动误差。图4为太阳轮a与行星轮c的传动误差曲线,其中最大值3.21μm,最小值-7.06,差值10.26μm,此差值为该对齿轮的传动误差。3 齿向修形优化及分析

受制造精度和装配误差的影响,齿轮之间会产生齿向误差。在受载时,齿轮和轴也会因为受力变形在轴向产生弯曲,存在一定的偏移量,造成齿向误差。由于存在齿向误差,齿轮在啮合时沿轮齿接触线上应力分布不均、单侧应力和传动误差变大、磨损加剧。齿向修形可以在一定程度上减小这种齿向误差,提高齿轮的传动性能和寿命。齿向修形主要包括:鼓形修形、齿向斜度修形和齿端修薄[12]。3种修形方式如图5所示。其中Ca为鼓形修形量,Cb为齿端修薄量,b为齿宽。鼓形修形是使轮齿沿齿宽方向中部鼓起,且两齿侧面形状对称,它可以改善轮齿接触线上应力分布不均,使传动误差减小。图6为修形原理。当轮齿Z和Z1啮合后,得到法向压缩量AB。以AB为所需的鼓形修形量,用圆弧连接BC,则弧BC的轮廓可作为鼓形轮廓。此时了两轮齿啮合时在点B处相切而无干涉。

【参考文献】：
期刊论文
[1]柴油机正时齿轮修形及动态特性分析[J]. 白金霖,赵俊生,杨树彬,李正文,章朝栋.  机械传动. 2019(09)
[2]小角度相交轴渐开线圆柱与变厚齿轮传动修形啮合特性分析[J]. 周尧,宋朝省,朱才朝,刘思远,倪高翔,杜雪松.  机械工程学报. 2019(15)
[3]大型矿用电铲推压减速器齿轮齿向修形研究[J]. 张迎辉,侯庚,何卫东,周峰,汝学斌.  机械强度. 2019(03)
[4]成形磨齿齿向修形扭曲误差分析及补偿[J]. 阳辉,黄筱调,方成刚,郭二廓.  机床与液压. 2019(09)
[5]基于齿廓修形的齿轮箱行星轮系优化设计[J]. 张利,黄筱调,金伟,王委.  组合机床与自动化加工技术. 2018(11)
[6]盾构花键轴齿向修形的研究[J]. 魏延刚,刘立,肖润梅,李建.  机械制造. 2018(09)
[7]齿廓修形斜齿轮副啮合刚度解析计算模型[J]. 魏静,赖育彬,秦大同,王刚强,林小燕.  振动与冲击. 2018(10)
[8]二级斜齿圆柱齿轮传动齿向综合修形优化研究[J]. 熊禾根,刘美凤,李公法.  机械设计与制造. 2017(01)
[9]单级行星齿轮传动系统齿廓修形研究[J]. 汤鱼,宿吉鹏,王志强.  舰船科学技术. 2013(06)
[10]基于接触有限元分析的斜齿轮齿廓修形与实验[J]. 吴勇军,王建军,韩勤锴,李其汉.  航空动力学报. 2011(02)



本文编号：3533714