弧齿准双曲面齿轮啮合接触冲击有限元仿真分析＊*

2011-08-08姚启萍唐进元

铁道科学与工程学报 2011年4期

姚启萍，唐进元

(1.高性能复杂制造国家重点实验室(中南大学)，湖南长沙 410083;2.中南大学机电工程学院，湖南长沙 410083)

螺旋锥齿轮啮合接触冲击是指齿轮副从静止到相对稳定啮合的过程中存在的冲击现象，在已有的关于螺旋锥齿轮动力学研究的文献中，可以发现研究者对螺旋锥齿轮传动的静态或准静态问题进行了大量的研究，并获得了较为成熟的结果［1－5］，针对冲击现象的研究不多，课题组对圆柱齿轮的啮合冲击行为进行了研究［6］。本文在CATIA中建立精确的螺旋锥齿轮副模型后，运用ABAQUS的显式动力学分析功能分析冲击过程中螺旋锥齿轮齿面接触力的变化情况，结果显示齿面接触力瞬时最大值比稳态值大近1倍，表明齿轮副的啮合冲击阶段不容忽视，有必要深入研究。

螺旋锥齿轮啮合接触冲击问题是一个边界条件高度非线性的接触动力学问题，难以求得解析解。随着有限元方法和有限元分析软件的快速发展，以及近年来在非线性分析方面的成功应用，作者运用有限元分析软件对弧齿准双曲面齿轮啮合接触冲击问题进行研究，为进一步深入研究啮合冲击问题积累经验。