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    齒輪減速機輪齒間的接觸應力分析

    文章出處:   責任編輯:   發布時間:2017-10-31 16:23:13    點擊數:-   【

    齒輪減速機輪齒間的接觸應力分析。隨著我井下開采向硬巖,大斷面方向的發展,重型掘進機在綜采工作面得到了越來越普遍的使用,因斜齒輪具有嚙合性能好、傳動平穩,噪音小和重合度大的特點,所以掘進機采用的是斜齒輪減速機,其齒輪設計的優劣直接影響掘進機齒輪減速機的結構和可靠性,大部分生產廠家目前普遍采用彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度計算準則計算,無法精確計算齒輪減速電機其齒輪強度和劣嚙合位置,設計過程中經常出現過安全設計,導致齒輪減速機尺寸增大,進而導致掘進機整機重量超出設計需求,不但帶來了經濟損失還影響了整機的適應性,因此有必要對其強度分析方法進行研究,準確計算齒輪強度。

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    齒輪減速電機的齒輪在做嚙合運動時,輪齒之間存在擠壓和摩擦,兩個摩擦表面產生兩個不同方向的運動摩擦力,并且隨著齒輪減速電機承載和運動狀態的不同其輪齒之間的摩擦力不斷變化,因此,應從接觸動力學的角度分析齒輪減速機輪齒間的接觸行為。通過在輪齒接觸面建立接觸對,利用合適的接觸單元跟蹤接觸位置,保證接觸協調性,在接觸表面之間傳遞接觸應力,從而模擬真實的接觸狀態。
    采用接觸有限元模型求解:施加邊界條件和約束后,選擇合適的求解器設置實際載荷情況,就可以求得齒輪減速機多齒對接觸有限模型的嚙合性能情況,通過后處理可以得到嚙合齒輪的接觸狀態、接觸應力和齒根彎曲應力等,齒輪減速機的齒輪接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度計算,涉及有限元分析中接觸問題的動力學分析,為了得到可靠性較高的有限元結果,劃分網格后的齒輪有限元模型般要求有足夠的單元數量和相對較好的單元質量,但由于齒輪減速電機齒輪齒面和過度曲面的復雜性,齒輪網格劃分往往存在著不同程度的壞單元,考慮到齒輪參數化分析的般適用性,本文采用預條件共軛梯度迭代方程求解器進行求解。
    按照上述斜齒輪有限元分析方法,針對掘進機齒輪伺服減速機主動輪瞬態接觸分析,得到齒輪減速電機動態穩定嚙合過程中,輪齒大接觸應力位置發生在單齒嚙合期間,此時第二個齒正好脫離接觸,第三個齒進入嚙合,大值位于第三對擬合輪邊緣靠近齒根部位,齒輪減速電機主動輪齒根大彎曲應力,發生在主動輪齒與從動輪的齒根剛嚙合瞬間。有限元算法可以準確得到劣嚙合位置,經典算法不能確定,在不考慮齒輪減速機沖擊載荷的情況下,接觸疲勞強度有限元分析和經典算法相近,但彎曲強度經典算法得到的結果偏高,原因在于傳統方法不能精確確定加載位置。http://www.sk-aroma.com/kxiliejiansuji.html

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