齒輪副零側(cè)隙的實(shí)現(xiàn)及可控性研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)機(jī)械設(shè)備的使用性能提出了越來(lái)越高的要求。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作為機(jī)械系統(tǒng)的重要組成之一,其性能直接影響著整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的性能。齒輪傳動(dòng)是應(yīng)用最廣泛的機(jī)械傳動(dòng)形式之一,因此提高齒輪的傳動(dòng)精度、傳動(dòng)效率和傳動(dòng)平穩(wěn)性,減小甚至消除傳動(dòng)噪聲和振動(dòng),實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的平穩(wěn)可控極其重要。
　　 本課題以一對(duì)承受雙向載荷的精密齒輪副為例,研究通過(guò)消除齒輪副側(cè)隙來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的平穩(wěn)可控。首先根據(jù)齒輪副的工況、性能和尺寸要求,確定了齒輪副消隙結(jié)構(gòu)

2、及其尺寸參數(shù),進(jìn)而應(yīng)用有限元軟件ANSYS的APDL語(yǔ)言編寫(xiě)程序建立精確的齒輪副參數(shù)化模型。調(diào)用ANSYS接觸分析模塊對(duì)不同預(yù)緊力下的齒側(cè)間隙和齒面接觸應(yīng)力進(jìn)行分析,得到參數(shù)隨預(yù)緊力的變化規(guī)律,初步確定恒轉(zhuǎn)矩下消除間隙所需的預(yù)緊力；分析了中心距偏差fa、軸線(xiàn)平面內(nèi)平行度偏差f∑δ和垂直平面內(nèi)平行度偏差f∑β這三種裝配誤差對(duì)接觸應(yīng)力的影響,得到應(yīng)力的分布和極值；調(diào)用ANSYS模態(tài)分析模塊對(duì)齒輪副進(jìn)行了模態(tài)仿真,得到前10階固有頻率和振型,

3、分析了預(yù)緊力對(duì)模態(tài)的影響。
　　 從分析結(jié)果中發(fā)現(xiàn),齒輪副正轉(zhuǎn)時(shí)滑銷(xiāo)自鎖,很小的預(yù)緊力即可消除側(cè)隙,反轉(zhuǎn)時(shí)滑銷(xiāo)未完全自鎖,需要較大的預(yù)緊力才能消除側(cè)隙。中心距偏差會(huì)改變齒輪副的重合度,正偏差對(duì)接觸應(yīng)力幾乎沒(méi)有影響,適量的負(fù)偏差可以改善齒間載荷分配。平行度偏差使齒輪偏載,導(dǎo)致齒向載荷分配不均,齒輪傳動(dòng)不平穩(wěn)。
　　 齒輪副接觸分析為裝配公差的確定提供了依據(jù)；模態(tài)分析所提供的固有頻率和振型,為齒輪副工作頻率的選擇提供了依據(jù)。