高速传动齿轮稳态温度场变化特性分析

以一对高速传动条件下的渐开线圆柱直齿轮为研究对象,基于传热学理论推导出齿轮副稳态温度场的边界条件,计算分析了齿轮啮合线上任意点的摩擦热流密度,结合SolidWorks的三维建模功能和ANSYS的有限元仿真分析功能得到了不同传动参数下的齿轮稳态温度场变化特性图。结果表明,降低转速、转矩会不同程度地降低齿轮本体温度,为降低齿面温升、改善齿面润滑性能和提高齿轮胶合承载能力提供了一定的理论依据。

旋转齿轮瞬时接触应力和温度的分析模拟

建立了高速齿轮传动轮齿瞬时接触温度的分析方法和模型;采用赫兹接触理论和有限元接触分析方法分析了标准渐开线齿廓和齿顶修形齿廓的齿面接触压力;研究了啮合过程中轮齿的相对滑动速度和齿面摩擦因数以及摩擦热流密度的计算方法;建立了轮齿本体温度的有限元温度分析模型;计算了轮齿接触面的瞬时温升;分析了标准和齿顶修形渐开线齿轮的轮齿本体温度和瞬时接触温度及相关因素对它们的影响。

燃气轮机用人字齿轮副接触应力及稳态热分析

为了获得人字型齿轮副齿面接触应力和本体温度的分布特征,利用参数化设计语言,建立了齿轮副的三维模型,结合传热学、摩擦学及啮合原理,对齿轮副的接触应力场及稳态温度场进行了数值模拟,分析了齿轮副的接触应力、本体温度及啮合齿面热流密度的分布情况。分析结果显示,载荷沿各条接触线的分布具有规律性;摩擦热流密度沿齿高方向呈现出先减小后增大的变化趋势;齿体本身的传导散热作用强于齿顶的对流换热作用。结论表明有限元模拟方法可用于评价此种传动副的传动性能。

摆动活齿传动中心轮热分析

根据摆动活齿传动的啮合原理,利用摩擦学、布洛克理论,分析了在摆动活齿传动中,活齿与中心轮啮合副产生的摩擦热流的计算方法,并建立了中心内齿轮本体温度的有限元分析模型。通过计算实例,计算分析了中心内齿轮稳态温度场的分布情况和本体温度场对转速、载荷和润滑油温度的敏感特性。算例表明,中心轮的最高温度区域分布在工作齿面齿廓曲线的拐点附近,并且中心轮的本体温度随着转速、载荷和润滑油温度的增大而升高,但温度场的分布状况保持不变。研究结果对进一步的内齿轮热变形计算和齿廓修形提供了理论依据,对改善摆动活齿传动的性能有一定指导意义。

弧齿锥齿轮本体温度场及其敏感性分析

分析了弧齿锥齿轮啮合过程中轮齿的相对滑动速度和齿面摩擦因素以及摩擦热流的计算方法,建立了轮齿稳态本体温度场的有限元模型.通过具体实例,计算了弧齿锥齿轮稳态本体温度场分布,分析了本体温度场对转速、载荷和润滑油温度的敏感性.研究结果对改善弧齿锥齿轮的传动性能和润滑状况有一定的指导意义.

离合器配对摩擦副径向温度梯度对接触比压的影响

针对离合器滑摩过程中摩擦副元件温度场和应力场分布,建立摩擦热流密度与真实接触面积的动态滑摩过程分析模型,通过动态测温和静态比压试验验证了理论模型对接触比压分布研究的适用性。引入了摩擦副元件动态滑摩热弹形变系数Kα、静态不均匀接触系数Kδ和离合器接触比压扰动系数K。K值为接触比压最大值与名义平均接触比压之比,K值越大,配对摩擦副接触界面比压扰动越大,表明配对摩擦副接触特性越差,真实接触面积越小,离合器越可能出现局部高压与高温区。理论分析与试验结果表明:所研究的铜基粉末冶金摩擦材料与65Mn对偶钢片组成的配对摩擦副:在低、中摩擦热流密度时,真实接触面积为名义接触面积的40%~60%;高摩擦热流密度时,真实接触面积约为名义接触面积20%~40%;当达到或超过临界摩擦热流密度时,配对摩擦副真实接触面积仅为名义接触面积的10%~15%。