基于热弹变形的高速重载齿轮修形研究

发布时间：2024-03-05 18:17

　　齿轮传动是现代工业最常用的传动形式之一。随着工业技术的发展,对齿轮性能提出了越来越高的要求,如船舶、风电、矿山等行业的关键设备均要求齿轮传动具备传递功率大、转动速率高及使用寿命长等特点,此时就必须考虑温度对齿轮修形的影响。 论文课题来源于重庆市科技攻关计划项目“高性能船舶用齿轮箱系统关键技术及产业化”(CSTC:2007AB3030)。基于齿轮啮合原理、轮齿接触分析、摩擦学和传热学,以解析计算方法与有限元分析法相结合为手段,针对高速重载齿轮系统,开展齿轮弹性接触、对流传热、齿轮温度场及齿廓修形研究。本文的主要研究工作如下: ①利用赫兹接触理论以及弹性接触有限元法计算齿轮接触压力,根据齿轮啮合原理计算齿轮啮合过程中主从动轮相对滑动速度,考虑齿面粗糙度、润滑油温度及动力粘度等影响,计算齿面摩擦系数,得出齿面热流量,并分析其变化规律和影响因素。 ②综合考虑齿轮转速,润滑油热传导率、密度、比热、运动粘度以及间隙冷却过程中的标准化总冷却量等的影响,建立在润滑条件下齿轮端面以及轮齿啮合面的对流传热系数的计算方法,分析对流传热系数的分布规律及影响因素。 ③建立齿轮本体温度有限元分析模型,根据轮齿本体...

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图8修形后不同时刻应力分布

降到修形前的一半，且发生在齿轮组啮合中后期。此最大应力小于所选齿轮材料许用接触应力，说明通过该齿形修正方法，使得齿轮组在工作过程中齿轮啮合冲击以及齿面接触疲劳和齿根弯曲疲劳现象得以明显改善，由此提高了机床变速箱系统工作的稳定性和可靠性。图8修形后不同时刻应力分布图9修形后应力时变....

图9修形后应力时变曲线

降到修形前的一半，且发生在齿轮组啮合中后期。此最大应力小于所选齿轮材料许用接触应力，说明通过该齿形修正方法，使得齿轮组在工作过程中齿轮啮合冲击以及齿面接触疲劳和齿根弯曲疲劳现象得以明显改善，由此提高了机床变速箱系统工作的稳定性和可靠性。图8修形后不同时刻应力分布图9修形后应力时变....

图2.3齿轮的赫兹压力

图2.3齿轮的赫兹压力Fig.2.3Hertzpressureofgears根据1881年赫兹(HRHertz)导出如式接触应力公式。威迪基(EVideky)在1908年算，奠定了齿轮接触强度的计算公式的基础121max11EEFbnH....

图2.10直齿轮齿面压力分布

线段KK′的长度，可以由如下公式表示：bKKLLsinβ12'=(2.16)由式(2.14)、式(2.15)、式(2.16)可得，齿轮某一个齿上接触线长度的计算公式，有Γ函数来表示为：ikkibL(α)(α)r'sinα'/sinβ'=ΓΓ(2.17)其中：kα....

本文编号：3919851