齿轮,ANSYS,建模,强度,力

2005年12月

农

业机械学报

第36卷第12期

齿轮传动系统仿真3

王　志　谢华锟　王贵成

　　【摘要】　提出一种新的齿轮误差测量方法,即以实际齿面上的点相对于对应理论齿面上点的法向偏移量为齿轮误差。该误差可以包含齿轮所有误差信息。考虑齿轮对啮合过程中的正常啮合、脱啮和齿背啮合及碰撞的情况建立齿轮传动系统振动数学模型。通过对该模型的分析,探讨了在考虑齿轮传动误差的情况下,作用在该系统的静力矩以及动力矩之间的关系对齿轮对啮合拍击的影响。

关键词:误差　测量　齿轮　仿真中图分类号:TH132141;TG86

文献标识码:A

SimulationofGearsTransm121

WangZhi　XieHW(1.JiangsuUn　drchInstitute)

Thethegearwasexpressedwithanewform,thatwasthedeviationofrealtoothsuthetheoreticalonesweremeasuredbyaninventednewkindofmeasuringdevice.Amodelwasprovidedforsimulatingthebevelgeartransmissionsystemconcerningthetimevariantstiffnessandbevelgearserrorsunderstaticloadandcyclicloads.Throughthemodelthecomputerizedanalysisofspeed,angleandaccelerationofgearrealtoothsurfacecouldbeaccomplished.Rattlewasdiscussedunderconditionofdifferentstaticloadsandtheconstantcyclicloads.

Keywords　Error,Measurement,Gear,Simulation

　　引言

齿轮传动过程中由于侧隙、齿轮误差等因素的影响往往会产生脱啮现象,继而产生齿面的冲击。齿轮的冲击不仅是产生噪声的重要来源,而且还容易造成齿面损伤,降低齿轮使用寿命。如何在齿轮使用之前预测齿轮冲击的发生继而采取有效的手段降低

其发生,已成为一个受关注的课题。一些学者对此作出了研究[1～3],但研究大多集中于齿轮没有误差或者针对某一单项误差齿轮的啮合状况的仿真[4,5]。本文研制的一种新的齿轮误差测量方法及测量装置其发明专利已得到授权[6]。通过该仪器测量出来的静态误差以及建立的传动系统振动数学模型的分析可

收稿日期:20050524

3国家自然科学基金资助项目(项目编号:59875029)

王　志　江苏大学机械工程学院　讲师,212013　镇江市

谢华锟　成都工具研究所　教授级高级工程师,610051　成都市王贵成　江苏大学教务处　教授　博士生导师

以得到齿轮实际的啮合状况(包括任意时刻的转动角位移、速度和加速度)。最后着重讨论拍击现象的发生和静态力及动态力之间的关系。

1　齿轮误差表示

由于齿轮误差一般可以表示为3种形式,因此对啮合过程中考虑齿轮的误差因素较为困难。本文采用一种新的误差表示方法——齿轮误差表示为实际齿面上的点相对于对应理论齿面上点的法向偏移量。图1为齿轮齿面示意图。齿面上的P点的理论位置,P′为实际齿面点。该表示方式的优点是可以在该误差中包含所有的误差信息,从而实现在新的误差表示方法所建立的模型中考虑误差的因素。如