弧齿锥齿轮传动的稳态本体温度场分析

针对弧齿锥齿轮几何学的复杂性 ,基于传热学理论 ,提出了一种计算弧齿锥齿轮稳态本体温度场的数学模型。用三维 8节点有限元讨论了弧齿锥齿轮轮齿的有限元网格划分。作者用变分原理研究了弧齿锥齿轮稳态本体温度场的泛函和计算啮合齿面上摩擦输入热的方法 ,从而把求解弧齿锥齿轮稳态本体温度场归结为求解一组线性代数方程组。给出了一个算例 ,并讨论了诸种因素 (如热物性参数、几何参数和工况条件等 )对弧齿锥齿轮稳态本体温度场的影响。本文的计算结果与文献 [5 ]给出的弧齿锥齿轮稳态本体温度场相符合 ,表明了作者所提出的方法是一种合理的和有效的方法。

高速直齿轮本体温度场的仿真与试验研究

综合运用齿轮啮合学、摩擦学和传热学知识,精确计算了轮齿不同啮合位置的摩擦热流密度以及轮齿啮合面、端面的对流换热系数。利用ANSYS软件建立了直齿轮单个轮齿的有限元模型,获得了轮齿的本体温度场,分析了扭矩、转速以及润滑油输入温度等关键参数对轮齿本体温度场的影响。研究结果表明:轮齿最高温度区域分布在轮齿啮合接触面的中心部位,轮齿啮合面温度沿齿宽方向近似呈抛物线分布;轮齿的最高温度随扭矩、转速和润滑油输入温度的增加而增加;仿真值和试验值基本吻合,证明仿真分析方法可用于齿轮本体温度场的研究。

实时无隙钢球精密传动啮合副本体温度场分析

根据传热学理论,建立实时无隙钢球精密传动啮合副本体温度场的计算模型,结合机构的结构特点,推导出啮合副相对滑动速度、最大接触应力和摩擦因数的计算公式,建立了啮合副热流密度以及摆线槽啮合面、钢球表面和啮合副端面等区域的对流换热系数数学模型。通过有限元软件计算出啮合副本体温度场,分析了机构设计参数对本体温度场的影响规律。结果表明:中心盘的本体温度高于行星盘,且参数变化对啮合副本体温度场有较明显的影响。研究结果为实时无隙钢球精密传动啮合副热弹耦合分析与可靠性研究奠定了理论基础。

面齿轮啮合轮齿本体温度场影响因素的仿真分析

建立了面齿轮传动本体温度场的热平衡方程,研究了不同几何参数、工况下圆柱齿轮和面齿轮的本体温度场分布。研究结果表明:面齿轮传动达到本体温度场时,面齿轮的本体温度高于圆柱齿轮,且本体温度与转速、负载、环境温度和齿面粗糙度呈正相关关系,与齿轮的模数、压力角和齿数呈负相关关系。仿真结果也为面齿轮在乏油润滑状况下的寿命预测提供了初始的齿面节点温度数据。

圆柱直齿轮三维本体温度场问题的边界元法

本文首次采用三维边界元法来计算圆柱直齿轮啮合时的三维本体温度场问题.大量的数值计算结果表明,采用边界元法来计算回柱在齿轮啮合时的三维本体温度场,具有数据准备量小、数值稳定性好、计算时间少等特点.

基于温度场分析的斜齿轮三维有限元网格自…

根据齿条型刀具加工齿轮的切制原理，用解析法求得斜齿轮端面齿廓坐标，用坐标截面旋转法进一步计算轮齿上各点的坐标，从而建立了一套适用于齿轮温度场分析的轮齿三维有限元网格自动生成方法，为进行斜齿轮本体温度场的有限元分析提供了良好的基础。

非对称齿廓渐开线齿轮传动的热分析

探讨了非对称齿轮摩擦热流量的计算方法并分析了其沿啮合面的分布规律以及相关的影响因素,推导了轮齿本体温度的热平衡方程,建立了轮齿有限元温度分析的模型。结果表明:达到热平衡时,非对称齿轮本体温度最大值比对称齿轮低,因而双压力角非对称齿轮能有效提高轮齿齿面抗胶合承载能力,并分析了压力角与齿面温度峰值的关系。

塑料斜齿轮与钢制蜗杆传动的热力分析

结合齿轮啮合原理,推导出塑料斜齿轮与钢制蜗杆传动副的啮合方程式.基于MSC.Patran/Nastran建立塑料斜齿轮和钢制蜗杆传动的本体温度场,并对啮合传动副进行有限元结构分析,得到此传动机构热平衡过程中载荷、本体温度和环境温度之间的内在联系.并通过赫兹接触理论验证了有限元分析的正确性.结果表明:在该传动过程中,热源从啮合齿面逐渐扩散到轮齿端面和非工作齿面上,热平衡时啮合齿面上轮齿中部靠近分度圆处温度最高,而轮齿端部温度最低.

斜齿圆柱齿轮副热机耦合三维有限元分析

通过对斜齿圆柱齿轮啮合面的分析,得到了啮合面上接触线长度、单位线载荷以及摩擦热流量的分布规律.接触分析中引入了反向圆锥模型,对流换热系数计算中考虑了温度对黏度和密度的影响,基于APDL建立了斜齿轮本体温度场.考虑温度对轮齿材料性能的影响,对斜齿轮副进行了热机耦合分析.结果表明:由于本体温度场的影响,斜齿轮最大von Mises应力和接触应力增加了大约20%,温度引起的自然热变形和热弹变形会对斜齿轮载荷分布和应力产生较大影响,轮齿齿顶和齿根存在明显的应力集中,长接触线中应力沿接触线分配不均,接触线中间部分承载了大部分载荷.热弹耦合分析为斜齿轮修形和传动系统优化设计提供了依据.