齒輪驅動熱-結構耦合效應與分析
重載齒輪在驅動過程中嚙合面由于相對摩擦會產生大量的熱,導致齒輪面溫度提升、盈利增加、可靠性降低,而間接偶合法對熱流邊界加載區域不能確定。采用直接耦合進行齒輪熱-結(jie)構耦(ou)合(he)(he)分析,得(de)到了齒(chi)輪嚙合(he)(he)動態溫度和(he)應(ying)力(li)場(chang)分布;并對影(ying)響耦(ou)合(he)(he)效應(ying)的摩擦因素、相對轉速(su)、齒(chi)輪模(mo)數(shu)進行了討論。結(jie)果表明,齒(chi)輪模(mo)數(shu)對嚙合(he)(he)溫升、熱應(ying)力(li)影(ying)響較大,對大模(mo)數(shu)齒(chi)輪設計(ji)時需要考慮熱-結(jie)構的耦(ou)合(he)(he)效應(ying)。
齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)主(zhu)要用來(lai)(lai)傳(chuan)遞運動和(he)力,在機械工程中應(ying)(ying)(ying)用。齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)驅動是通過(guo)輪(lun)(lun)(lun)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)間直接嚙(nie)(nie)合(he)來(lai)(lai)提(ti)升。今年來(lai)(lai),隨著齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)應(ying)(ying)(ying)用環境的(de)(de)(de)(de)發展變化(hua),傳(chuan)遞功(gong)率日趨增大,驅動工況(kuang)日益向重載(zai)(zai)方向發展。由于在重載(zai)(zai)情況(kuang)下(xia),齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)嚙(nie)(nie)合(he)面上的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力增加,摩(mo)擦導致的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)也(ye)隨之大幅上升,齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)承受較(jiao)的(de)(de)(de)(de)熱負(fu)荷,過(guo)的(de)(de)(de)(de)輪(lun)(lun)(lun)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)溫(wen)度(du)(du)會引起齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)熱變形的(de)(de)(de)(de)熱應(ying)(ying)(ying)力,也(ye)會引起輪(lun)(lun)(lun)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)熱膠(jiao)合(he)等故障(zhang)的(de)(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)。因(yin)此(ci),對(dui)重載(zai)(zai)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun),如風電等齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)系統(tong),進行熱-結構(gou)耦合(he)分析(xi)以(yi)得到齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)嚙(nie)(nie)合(he)溫(wen)度(du)(du)場及耦合(he)應(ying)(ying)(ying)力場,并提(ti)出(chu)相應(ying)(ying)(ying)對(dui)策,對(dui)提(ti)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)箱的(de)(de)(de)(de)可靠(kao)性,延(yan)長壽命(ming)具有重要意(yi)義(yi)。