升降机齿轮齿条接触的联合仿真分析.pdf

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1、第37卷第10期升降机齿轮齿条接触的联合仿真分析文章编号：1004—2539(2013)10—0069—03升降机齿轮齿条接触的联合仿真分析邹杰刘晓婷杜二超胡圣登(1长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室，陕西西安710064)(2四机赛瓦石油钻采设备有限公司，湖北荆州434022)摘要为了研究升降机齿轮齿条传动的接触应力，采用ADAMS软件与ANSYS软件的联合仿真技术对齿轮齿条接触力动态特性和齿轮接触应力等进行了仿真分析，同时分别将其与理论计算结果进行了对比，表明仿真结果具有较高的分析精度。关键词升降机齿轮齿条联合仿真接触分析JointSimulat

2、ionAnalysisoftheRackandPinionContactofLiftZouJieLiuXiaotingDuErchaoHuShengdenga(1Chang’anUniversityMOEKeyLaboratoryofRoadConstructionTechnologyandEquipment，Xi’an710064，China)(2ServaSJSCo．，L【d．，Jingzhou434022，China)AbstractInordertostudythecontactstressofliftrackandpinion．thesimulat

3、ionanalysisofthedynamiccharacteristicsandcontactstressoftherackandpinioncontactforcearecarriedoutbyusingtheADAMSsoftware．anditCangetthedateofcontactforce，then，wecanimportthedateintotheANSYSandANSYSsoftwarejointsimu-lation．Att}lesametime．thesimulationresultsarecomparedwiththeoretica

4、lcalculationresults，andthesimulationresultshavethehigheranalysisprecision．KeywordsLiftRackandpinionJointsimulationContactanalysis0引言1齿轮齿条式升降机的动态特性仿真分析目前国内外学者对齿轮接触问题做了大量的研究，验证了利用有限元方法计算齿轮齿条结构分析的1．1齿轮齿条式施工升降机模型的建立正确性。OHNOKousaku、Badam。D、Lee等l】J应用有齿轮齿条式施工升降机结构比较复杂，而ADAMS限元的方法，对齿轮啮合静态接

5、触、动态接触问题进行软件自身建模功能又比较薄弱，因此采取在Solidworks了分析，并验证了分析结果的可靠性；蓝娆、叶友三维软件中建立施工升降机的三维模型，对建立好的东[]。利用ANSYS计算齿轮接触应力，与传统计算模型在Solidworks中进行干涉检验，然后模型导入方法进行比较，进而为齿轮的设计，优化和齿面接触疲ADAMS软件，最终在ADAMS软件中的模型见图1。劳强度校核提供条件。然而，几乎所有的研究者均采用恒定的力或力矩进行计算，但实际齿轮齿条在啮合时其实是一个动态过程，故不能对其动态啮合过程进行仿真，同时计算精度也不高。本文中采用ADAMS与AN

6、SYS联合仿真技术对齿轮齿条接触力大小和接触应力分析进行研究，具体来说就是应用ADAMS对齿轮齿条式施工升降机进行运动学仿真，获得齿轮齿条的接触力学特性曲线，对曲线上的数值点进行采样，然后图1施工升降机运动仿真模型将获得的动态数据导入到ANSYS中，进行齿轮齿条的1．2模型约束与驱动的设置强度校核，本文中我们为齿轮齿条的联合仿真分析研对齿轮齿条施加运动副时，采取对齿轮与齿轮轴究提供了参考依据。．施加旋转副，齿轮轴与大地添加移动副，齿轮与齿条间7O机械传动2013年添加“solidtosolid”接触l6。](实体间的接触)。吊笼与2齿轮齿条的的有限元分析传动

7、机构在挂耳连接孔中心施加一个转动副，滚轮与吊笼之间施加固定副，滚轮与导轨架之间施加“solidto2．1创建实体模型solid”接触，导轨架与大地施加固定副。驱动加在旋转在Solidworks软件中打开并建立零件的实体模型，副上，因电机转速l440r／rain，减速比为1：16，故转速考虑到仿真的计算量以及齿轮齿条传动受力状况，其设置为540。／s。仿真时间定为2s，步数设置为20O0，受力区域主要集中在齿轮齿条的接触处和齿根处，因运行仿真模型。此对于齿条的建模，本文中仅取少量的几个齿进行仿1．3仿真结果后处理真分析，最终建立的三维模型如图4a所示。本文中模

8、拟的是3个齿轮传动机构，因此绘制的齿l—MOTIOR