高压小流量齿轮压缩机轮齿应力分析及齿廓修形研究

发布时间：2019-11-19 01:19

【摘要】：本课题所研究的高压小流量齿轮压缩机采用单级高速齿轮传动,齿轮的转速高达35000r/min,高速旋转易导致啮合齿轮的轮齿的变形,进而引起啮合齿轮的干涉和动载荷。同时,高压小流量压缩机斜齿轮的模数小、重合度高、容易造成干涉,从而引起啮合齿轮的冲击,甚至造成齿轮的损坏。为此,需要对高压小流量齿轮压缩机的齿轮进行齿廓修形。 首先在软件UG6.0中建立斜齿轮的模型、装配相啮合的斜齿轮模型、简化装配好的模型,把实体模型导入软件ANSYS中,进行啮合齿轮的非线性接触的静力分析,校核分析后的等效应力云图中的应力。斜齿轮的应力大小满足齿轮的强度要求。通过斜齿轮渐开线齿廓的修形的三个要素：修形量、修形长度和修形曲线,对齿轮的齿廓进行修形设计。修形曲线选择为直线和正弦曲线。以静力分析下的最大位移变形量作为修形量,在ANSYS软件中分析得到：齿顶渐开线齿廓的修形量为3.17μm,齿根渐开线齿廓的修形量为3.21μm。齿廓修形曲线的长度,经计算得：从动轮齿根渐开线齿廓的修形长度为10.447mm,从动轮齿顶渐开线齿廓的修形长度为3.269mm。经过MATLAB编写的修形直线在UG中建模,与之前静力分析对比,发现直线修形比没有修形的效果应该好些。在ANSYS/LS-DYNA中,对没有修形的、渐开线齿廓直线修形的、渐开线齿廓正弦曲线修形的齿轮,分别进行动态分析,经过对比,结果表明,正弦曲线修形的应力变化比较均匀,很少有突变存在。这就说明,高压小流量齿轮压缩机从动轮的齿廓采用正弦曲线修形后的效果相对较好。
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2.1.3.2 P齿合斜齿轮的简化整个哨合齿轮模型很大，把它们导入到软件ANSYS中不方便分析斜齿个齿轮哨合的部分是重要位置。在斜齿轮导入软件ANSYS的接触分析中，齿轮接触的单对齿不能完全反应出斜齿轮副的哨合状况，运算的结果也不出接触的变形和应力，而全齿轮的齿数又太多、单元的数量也太大，势必的时间和效率，所以，不宜选择两个齿轮全部齿做分析的对象，，最佳的选口齿合的几对齿。这就需要对在齿轮进行修剪之前，需要确定齿轮的重合度哨合齿对。求斜齿轮的重合度：法面模数m=2，法面压力角a=20° ,齿顶高系系数二 =0.4，齿宽b=77.5，大齿轮的齿数& =421，二、三级齿轮轴的齿轮螺旋

本文编号：2562852