安装误差对弧齿锥齿轮啮合性能影响的有限元分析.pdf

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1、机械设计与制造筘I()120MachineryDesign&Manufacture2015年10"安装误差对弧齿锥齿轮啮合陛能影响的有限元分析高红英(陕西工业职业技术学院，陕西咸阳712000)摘要：以一对弧齿锥齿轮为例分析了各类安装误差对接触应力和接触路径的影响，依据局部综合法设计得到了齿轮剖加工参数，求得齿轮齿面并以此建立有限元模型。通过涉及安装误差的几何接触分析，完成一对齿轮的装配，避免手动装配造成的误差。对有限元模型进行轮齿接触分析，得到齿轮在不同安装误差下的有限元计算结果利用有限元软件的后处理功能，编写Python程序提取不同安装误差下齿轮的接触应力曲线及接触路径。

2、结果表明：轴向安装误差对齿轮的啮合性能影响较大，而轴交角误差和偏置距误差对其影响较小。关键词：有限元分析；安装误差；接触应力；接触路径中图分类号：TH16；TH132．41文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)10—0120—04EfectofInstallationErroronMeshingPerformanceforSpiraBevelGearsBasedonFiniteElementAnalysisGAOHong—ying(ShaanxiPolytechnicInstitute，ShaanxiXianyang712000，China)Abstract：

3、ItstudiedtheeffectofInstallationeFroronmeshingperformaneeforspiralbevelgearsbasedOil／irEteelt?lllf。，，／analysis．Manufactureparametersweredesignedaccordingtolocalsynthesis，thetooth,suFfa~,esandfiniteelementmodeltljspiralbevelgearswereformed．Thepinionandgearwereassembledtogetherthroughtoothcon

4、tactan,alysiswithInstallationerror，whichcouldavoidcumulateartificialerrors．Theresultsofmodelswithdiferentinstallationerrorwereobtained{，vABAQUS．ThecontactstresscurvesandcontactpathWasobtainedbypost—treatmentthroughPython，andtheresuhsshowe(1thatthemeshingpe~rmanceofspiralbevelgearsare~fected

5、moreseriotL~lybyaxialinstallationerrorthanshtm(tDgleerro!andoffseterror．KeyWords：FiniteElementAnalysis；InstallationError；ContactStress；ContactTrajectory1引言差、接触印痕路径等，不会考虑轮找的变形、多Ⅲ峨／、¨j实际隋况。随着汁算机技术发展，有限元分析存各个T程领域的I铷f弧齿锥齿轮具有传动平稳、承载能力强效率高等优点，因而越来越普遍，对于以上问题也有了较好的解决方法．文献等运用柯广泛地应用于航天、航空、重型机械、交通运输等领

6、域。在实际安限元软件计算了弧齿锥齿轮的刚度、应力、传动误差等特件、装过程中，不可避免的存在安装误差，这些误差会直接影响弧齿锥齿轮的振动噪声、强度以及传动平稳性等。因此大量学者也对国外参考文献中也有较多利用有限元软件对弧锥齿轮的此类问题进行了深入的研究。研究，文献听0用有限元软件对考虑加T误蔗、安装误差和修形的文献f提出了考虑误差的齿面接触分析方法(ETcA)并研究了圆柱直齿轮进行了接触应力和弯曲应力分析；文献埘弧锵实际加工误差和受载变形对弧齿锥齿轮接触分析的影响。文献呀0轮的动态接触及冲击进行了分析和研究用ETCA方法分析，研究了机床运动误差和机床加工运动轴安装以上的专家学者

7、分别从不同的角度对相关问题进”rf卅误差对弧齿锥齿轮齿面加工质量影响的定量关系。文献0提出究，但文献没有考虑实际加载变形等I大1素，仪仅是进行厂儿flJf一种接触印痕位置参数分析方法，研究了弧齿锥齿轮安装误差的分析；文献，利用有限元软件对弧撕锥齿轮进行了廊乃等特rI：可变动范同，并考察了安装误差对弧齿锥齿轮传动误差的影响。的研究，但是没有考量安装误差的影响；文献虑加]误莘干丌而文献目研究了安装误差对齿面印痕偏移的影响。装误差的因素，但研究的是最简单的直齿网柱齿轮。r以l研对于以往安装误差对齿轮性能的研究