行星架轴孔处微动磨损与承载特性研究

发布时间：2020-07-23 05:12

【摘要】：对于行星架轴孔处的微动磨损问题,在实际工程应用中为了减少这种磨损,设计人员往往根据自己的经验标准在轴孔处的接触面上采用过盈配合的形式加大接触面之间的法向压应力,从而通过减少过盈配合面之间的相对滑移幅值来减少磨损量。但是这种方法缺乏一定的理论依据,以过盈量为例,过盈量偏小,在重载荷以及时变激励的作用下本会产生很大的相对微动滑移;接触面间的相对摩擦会使得轴孔的接触面之间出现较为严重的磨损情况,当磨损量积累到一定的限度时,会加剧轴孔处的微动滑移,当损伤达到一定程度时,会影响到行星架结构的性能,造成行星架左右侧板与筋柱的撕裂,导致太阳轮与行星轮之间出现打齿的现象,从而对行星齿轮减速器造成破坏,缩短其使用寿命。针对某行星架轴孔过盈连接处发生微动磨损的现象,对行星架轴孔过盈连接处的磨损深度问题展开研究,基于Archard模型提出了一种结合有限元分析的离散化深度磨损修正计算方法。利用ANSYS软件对行星轮系一个啮合周期的过程进行仿真分析,研究了网格敏感性对于微动磨损有限元分析的影响,并运用APDL语言编写后处理程序,提取行星架轴孔过盈配合面对应节点的各磨损参量数据,得到了微动磨损表面的相对滑移状态、应力等分布规律。并基于修正的计算方法,预测了过盈配合面上微动磨损的危险位置。结果表明,当网格数量为500时,既能保证一定的收敛速度又能保证计算的精度;过盈配合面的危险位置出现在行星架轴孔内侧的接触边缘处,增大接触面的摩擦系数,可以减少轴孔过盈面的微动磨损。设计了一种新型矩形花键形式的行星架轴孔过盈配合方式,较传统的轴孔形式的过盈配合结构,过盈配合面的节点微动磨损量峰值下降了一个数量级,且整体的微动磨损情况分布相对更加均匀;分析了不同配齿数对于矩形花键形式的行星架轴孔过盈面的微动磨损的影响,结果表明,轴向方向的微动磨损对于配合齿数并不敏感,周向方向上配齿数越多,齿面过盈配合的微动磨损情况越严重。
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH132.425
【图文】：

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