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(1.贵州理工学院机械工程学院，贵州 贵阳 550003；2.贵州民族大学机械电子工程学院，贵州 贵阳 550025)

0 引言

减速箱是行走机械设备不可缺少的装置，起到装配齿轮，保证齿轮间定位的作用。在经验设计中一般只考虑结构载荷对箱体的影响[1]。但是在实际工况中，由于齿轮间的摩擦，滑动轴承与装配面的作用，油脂的润滑引起的摩擦等，都会产生大量的热。减速箱体零件由于受热发生变形，影响了齿轮间的传动精度，使箱体工作可靠性降低。因此，在减速箱设计中，必须考虑热载荷的影响，保证箱体在热应力、结构载荷作用下，能够抵抗变形，保证工作可靠。应用热-结构耦合分析，考虑结构载荷和热载荷的共同作用对箱体的影响，得出箱体的位移和应力分布云图，使箱体结构设计能够满足正常工作的使用性能，为箱体的拓扑优化奠定基础[1-3]。

1 减速箱结构及材料属性

本减速箱传动齿轮装配在水平面内与减速箱体呈垂直状态分布。减速箱体使用的材料是HT300，它的材料属性如表1所示。

表1 减速箱体主要参数

应用的是顺序耦合。将热分析的结果作为结构的温度荷载加载到箱体静力分析，温度荷载与结构载荷共同作用于箱体，得出分析结果。

2 热结构耦合分析理论

工作进程当中，减速箱齿轮、箱体自身的重力会产生静力载荷，齿轮间的相互啮合运动也会产生惯性载荷，齿轮啮合摩擦，产生热载荷，这些都是箱体变形必需考虑的因素[4]。

先通过计算，先对箱体进行热稳态分析，再把分析结果作为热载荷，加载到箱体结构静力分析中[5]，最终得出箱体在这两种不同载荷作用下的应力、位移分布云图。……