起重機減速器變位斜齒輪副有限元仿真分析與研究.pdf

1、斜齒輪傳動具有嚙合性能好、承載能力強和傳動平穩(wěn)等優(yōu)點，因此在礦山、冶金等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。由于起重機減速器斜齒輪傳動用于高速重載場合，齒面的接觸疲勞和齒根彎曲應(yīng)力太大造成的齒面膠合和輪齒斷裂為主要失效形式，失效所導(dǎo)致的后果往往是十分嚴重甚至是災(zāi)難性的，因此，齒輪接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度計算是起重機減速器齒輪傳動設(shè)計的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)的齒輪強度計算多為近似計算，只是靜態(tài)下的強度校核，并且在計算過程中存在多種假設(shè)，相對于傳統(tǒng)計算，有限

2、元法具有快速、準確可靠、計算靈活等優(yōu)點。
　　由于斜齒輪傳動具有很強的誤差敏感性，因此建立精確的斜齒輪模型是進行強度分析的前提和基礎(chǔ)。本文利用參數(shù)化設(shè)計語言APDL對漸開線變位斜齒輪參數(shù)化建模進行了深入研究，實現(xiàn)了基于掃描造型法的斜齒輪副的實體建模，并利用用戶界面開發(fā)語言UIDL開發(fā)了界面友好的齒輪專用建模模塊，大大提高了斜齒輪參數(shù)化有限元分析的效率。
　　基于ANSYS平臺建立了變位斜齒輪副多齒對嚙合的有限元非線性接觸分析

3、模型，對齒輪副的動態(tài)嚙合性能進行了仿真分析，得出瞬態(tài)嚙合時輪齒的接觸狀態(tài)、接觸應(yīng)力、齒根彎曲應(yīng)力及主從動齒輪的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速隨嚙合位置變化的規(guī)律，同時求得斜齒輪副最劣嚙合接觸位置，并在此位置進行了靜態(tài)接觸強度分析。
　　齒輪輪齒的疲勞破壞是起重機減速器失效的主要原因，本文對輪齒齒根彎曲疲勞壽命分析預(yù)測進行了較深入研究，以齒輪副動態(tài)嚙合有限元分析和最劣嚙合位置靜強度接觸分析為基礎(chǔ)并結(jié)合其后處理數(shù)據(jù)，根據(jù)線性累計損傷理論對齒輪的彎曲疲勞壽