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    掘進機R87齒輪減速機彎曲疲勞壽命分析

    文章出處:   責任編輯:   發布時間:2017-10-28 16:28:27    點擊數:-   【

    掘進機R87齒輪減速機彎曲疲勞壽命分析。齒輪減速機由于傳動平穩、承載能力強等特點,在橫軸掘進機中應用十分廣泛,由于掘進機工作時負荷大,經常處于超載或載荷不穩定的環境,輪齒折斷是其齒輪減速機主要的失效形式,而且輪齒折斷對齒輪減速電機具有破壞性損壞,會造成巨大經濟損失,因此精確分析計算齒根彎曲疲勞壽命,對橫軸掘進機用齒輪減速機設計具有重要意義。目前計算齒輪減速電機傳動彎曲疲勞壽命方法主要有兩種:傳統計算方法和有限元法。

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    由于斜齒輪與直齒輪的結構特點及嚙合原理相差甚遠,因此傳統方法的計算精度難以得到保證。與傳統方法相比,有限元法可以對齒輪減速機齒輪齒根疲勞壽命進行精確分析,但現有方法大多基于靜力學分析,由于齒輪減速機傳動齒輪重合度大,接觸線瞬時變化,載荷沿接觸線呈非線性變化,難以精確求取惡嚙合位置及對應的限應力,通常采用近似方法求得,且將載荷簡化為沿接觸線均勻分布,因此精度和穩定性同樣難以保證。

    齒輪減速電機齒輪彎曲疲勞壽命分析流程:齒輪副彎曲疲勞為變應力作用下的高周疲勞,彎曲疲勞壽命主要取決于極限齒根彎曲應力和齒輪材料特性,齒輪減速機斜齒輪副傳動重合度大,通常情況下為多對齒同時嚙合,接觸線沿齒寬方向為斜直線,齒輪伺服減速機在嚙合過程中接觸線位置和總長度瞬時變化,不同的齒輪副在周期性嚙合過程中輪齒大齒根彎曲應力的大小及對應的嚙合位置各不相同,必須對齒輪副的嚙合過程進行系統完整地仿真分析,求得齒根應力周期性載荷譜及齒根劣加載位置,才能對齒輪減速電機中斜齒輪齒根彎曲疲勞壽命進行精確分析。
    齒根惡嚙合位置的精確確定:齒輪減速機齒根彎曲疲勞分析是針對惡嚙合位置損傷系數的計算。按照瞬態動力學分析方法,在齒輪減速電機齒輪副嚙合齒面間建立接觸時,主動輪和從動輪的內表面通過剛性耦合使齒輪的各自旋轉單元集中在齒輪的中心部位。從而可采用多點約束技術模擬齒輪轉動,根據齒輪減速機的運動特性,給主動輪施加轉速,從動輪施加轉矩。為了使分析結果可靠有效,設置的時間載荷須考慮齒輪的轉速及齒輪副的重合度大小,保證分析時齒輪副至少有對輪齒經歷過完整的嚙入嚙出周期。通過瞬態分析,可以得到斜齒輪副有限元模型在任意時刻嚙合的應力和應變分布情況及變化規律,輪齒齒根的惡加載位置實際上是齒輪副在嚙合過程中彎曲應力大的位置,分別查看主動輪和從動輪在嚙合過程中任意時許刻的齒根彎曲應力,可以精確求取齒根的大彎曲應力位置。http://www.sk-aroma.com/Products/r87jiansuji.html

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