漸開線齒輪的熱力耦合變形及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著機(jī)械制造、航空航天、船舶、冶金等行業(yè)的發(fā)展，對齒輪傳動(dòng)的可靠性要求越來越高。為滿足實(shí)際工程的需求，越來越多的齒輪需在高負(fù)荷情況下運(yùn)作，由此而產(chǎn)生的齒輪變形有時(shí)甚至?xí)苯訉?dǎo)致輪齒的失效，這就需要人們?yōu)楸Ｕ细咚?、重載下齒輪的良好承載能力和傳動(dòng)性能做出更多努力。特別地，由溫度變化引起的齒輪熱變形在總變形中所占比重越來越大，因此越來越多的國內(nèi)外學(xué)者開始關(guān)注并研究由溫度引起變形的機(jī)理，以期找到有效控制和減少齒輪熱變形的方法。
　　要研究

2、漸開線齒輪的傳動(dòng)性能，不僅要研究由溫度變化引起的熱變形，更要分析熱力耦合作用下的耦合變形情況。因此，本文以熱傳導(dǎo)理論、彈性理論、熱彈性理論和有限元理論等理論知識為基礎(chǔ)，吸收并參考了國內(nèi)外對簡單機(jī)械體的熱變形的研究成果，對漸開線齒輪主要做了以下研究:研究了漸開線齒輪在嚙合傳動(dòng)時(shí)的熱力耦合變形機(jī)理分析、溫度場和應(yīng)力場計(jì)算，建立了齒輪的熱力耦合變形物理模型，進(jìn)行了有限元仿真模擬分析，利用現(xiàn)有的四維高精度熱變形測量裝置和齒輪力載裝置對齒輪在熱載

3、荷和力載荷作用下的齒形誤差進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。證實(shí)了熱載荷和力載荷同時(shí)作用下的齒形誤差的客觀存在性，且溫度變化引起的熱變形的影響相對較大。
　　通過對齒輪模型溫度場和應(yīng)力場的仿真分析及對受熱載荷齒輪的齒形誤差的實(shí)際測量，認(rèn)為變化的溫度場會產(chǎn)生熱應(yīng)力集中及較大的熱變形，這種因溫度急劇變化的熱沖擊會產(chǎn)生變化的應(yīng)力和應(yīng)變場，從而使輪齒的熱變形變得復(fù)雜。為減少溫度的影響，通?？梢栽邶X輪設(shè)計(jì)源頭進(jìn)行補(bǔ)償，或加工后進(jìn)行工藝改進(jìn)，也可在后期使用中進(jìn)