直齿行星传动齿轮修形优化设计方法
2012-05-31郝东升,董惠敏*,毛范海,张永帅
大连理工大学学报 2012年5期
关键词:有限元
郝 东 升, 董 惠 敏*, 毛 范 海, 张 永 帅
(1.大连理工大学 机械工程与材料能源学部,辽宁 大连 116024;2.大连重工·起重集团有限公司 齿轮箱研究所,辽宁 大连 116013)
0 引 言
行星齿轮传动由多个行星轮分担荷载,具有传动功率大、体积小、重量轻等优点,广泛应用于冶金矿山、水泥、火力发电等行业的动力传输设备.由于太阳轮功率密度高,多对齿轮副同时参与啮合,扭转变形使太阳轮齿宽方向荷载分布不均,齿轮受载变形和负载波动也会加剧齿轮啮入、啮出冲击,降低齿轮传动的可靠性.
齿轮修形能够改善齿轮啮合平稳性,减小齿轮受载变形和制造、装配误差引起的啮合冲击,改善齿面的润滑状态,获得较为均匀的齿面荷载分布.杨廷力等[1]定性给出了确定齿廓修形曲线、修形长度和修形量的一般原则;王统等[2]归纳了国内外计算齿廓修形和齿向修形的不少方法;李润方[3]以弹性啮合数值方法为基础,对齿轮修形方法进行了全面系统的论述.目前齿轮修形方法主要针对定轴直齿和斜齿传动,对行星传动齿轮修形研究较少.近年来有限元接触分析方法广泛应用于齿轮修形研究,但需要解决两个关键问题才能实现齿轮修形参数优化:(1)渐开线圆柱齿轮啮合理论上为线接触,接触线邻近区域应力梯度大,需要非常细密的网格划分来反映接触区的真实应力、接触变形和修形齿面的接触状态[4].为了减小齿轮有限元规模,提高非线性接触分析求解效率……
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