支撑变形下弧齿锥齿轮传动的承载接触有限元分析.pdf

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1、支撑变形下弧齿锥齿轮传动的承载接触有限元分析术口邓文奎口袁茹口王三民口黄涛西北工业大学机电学院西安710072摘要：转子的变形会对弧齿锥齿轮传动的接触轨迹及传动误差产生影响，从而影响传动的平稳性和可靠性。在传动系统弯扭耦合振动分析的基础上，获得弧齿锥齿轮的支撑变形量，并将其等效为齿轮副的安装错位量。基于加载接触有限元分析原理，利用MATLAB自编有限元程序，给出了考虑支撑变形的弧齿锥齿轮承栽接触分析方法。以一对弧齿锥齿轮为对象，研究其在一个啮合周期内小齿轮齿面最大接触应力和齿根最大弯曲应力的变化情况，为高质量弧齿锥齿轮传动提供了一种有效的设计与分析方法。关键词：弧齿锥齿

2、轮支撑变形承载接触分析安装错位量中图分类号：TH132．421文献标识码：A文章编号：1000—4998(2014)11-0025—03Abstract：Rotordeformationwillimpactthecontactpathofspiralbevelgeartransmissionandthedrivingerror,therebythestabilityandreliabilityduringdrivingwil1beaffected．BasedontheanalysisofCOUpledflexuralandtorsionalvibrationinthet

3、ransmissionsystem，itisavailabletogettheamountofdeformationsupportingthespiralbevelgearanditshouldbeconsideredasanequivalentoffsetforfixingofthegearpair．Basedonthetheoryofloadcontactfiniteelementanalysis，thefiniteelementprogramwithinMATLABitselfisusedtogiveouttheanalyticalapproachforload-

4、bearingcontactwhilethedeformationsupposedbythespiralbevelgearisunderconsideration．Ittakesapairofspiralbevelgearsastheobjectivestoinvestigatethemaximumcontactstressofthepiniontoothsllrfaceinameshingcycleandthechangingstatusofmaximumbendingstressofthededenduminanattempttoprovideaneffective

5、designandanalyticalapproachforhigh-qualityspiralbevelgeartransmission．KeyWords：SpiralBevelGearSupportedDeformationLoad-bearingContactAnalysesFixingOfset弧齿锥齿轮广泛应用于航空、航海、车辆、机床等1支撑转子变形下的齿轮等效错位量计算领域。在弧齿锥齿轮应用中，弧齿锥齿轮承载接触分析(LTCA)技术是一项重要的齿轮设计技术，即在齿轮产基于集总参数法将连续转子进行离散，给定的高品试制之前，对齿轮在载荷作用下的啮合过程进行计压转

6、子原始参数为每一段转子的长度、内径和外径。以算机仿真，以获得所设计的弧齿锥齿轮在模拟真实工及附加在节点上的质量圆盘，一个实际的转子可看作况条件下的工作性能，对于缩短试制周期，减少试制费由变截面的轴和分布在其上的若干圆盘所组成。采用用。设计高质量的弧齿锥齿轮产品具有重要意义。集总质量参数模型分析其动力学特性，将转子简化成为改善发动机转子的振动特性，很多发动机采用由许多无质量弹性轴段和许多无弹性的集总质量(节弹性支承结构，而在弹性支承条件下，弧齿锥齿轮的工点)系统。节点一般选择在齿轮、叶轮、轴颈中心、联轴作特性将发生变化。为了提高其工作可靠性．必须保证器、轴的截面突变处以及

7、轴的端部位置。其稳定接触，因此要对弹性支承轴进行分析，将其变形任意取其中一个转子(假设为转子m)进行分析，量等效为弧齿锥齿轮的安装错位量．并进行轮齿接触取该转子的第1l,个轴段．在其局部坐标系下，建立其弯分析和承载接触分析。这对于指导弧齿锥齿轮的安装曲力学模型和扭转力学模型，并可以分别求出其弯曲调整，提高其动态啮合性能，具有重要的理论与工程实振动方程和扭转振动方程际意义。第个节点的弯曲振动方程为：以弧齿锥齿轮加载接触有限元分析原理为基础，Y1l12／(2E1)13／(6E1)Y在轻载和重载的支撑变形情况下，分析小轮齿面接触001lKEjI