弧齿准双曲面齿轮啮合接触冲击有限元仿真分析.pdfVIP

第 8卷 第 4期 铁道科学与工程学报 VO1．8 NO．4 2011年 8月 JOURNALOFRAIL1／＼A『Y SClENCEAND ENGINEERING Aug．2011 弧齿准双 曲面齿轮啮合接触冲击有限元仿真分析 姚启萍 ，唐进元 (1．高性能复杂制造 国家重点实验室(中南大学)，湖南 长沙410083； 2．中南大学机 电工程学院，湖南 长沙 410083) 摘 要：针对有限元方法分析螺旋锥齿轮工作中的啮合接触冲击行为，以一对弧齿准双曲面齿轮为例，通过VB控制CATIA 的二次开发实现弧齿准双曲面齿轮的虚拟加工，用NURBS曲面函数重构齿面获得可供有限元分析的弧齿准双曲面齿轮的 几何模型；通过ABAQUS分析这对齿轮的啮合接触冲击行为。结果表明：在齿面接触区上的任一点的接触压强呈周期变 化 ；啮合冲击过程中，最大的瞬时接触力数值可达到稳定值的2倍 ；对于单对轮齿，只有第一对轮齿出现 了大幅度、高频率 的接触力和齿根弯曲应力波动，为齿轮传动性能的改进提供参考。 关键词 ：弧齿准双曲面齿轮；虚拟加工；有限元方法；啮合接触冲击 中图分类号：TH132 文献标志码：A 文章编号 ：1672—7029(2011)03—0l11—05 Contact——impactanalysisofhypoidgearwithfiniteelementmethod YAOQi．pingr．TANGJin—yuan， (1．StateKeyLaboratoryofHighPerformanceComplexManufacturing，Changsha410083，China； 2．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China) Abstract：Thecontact—impactactionofspiralbevelgearsystem wassimulatedbasedonthefiniteelementanal— ysissoftware．A pairofhypoidgearasan example，modeledbysimulatingmachiningprocessbasedonCATIA V5 controlledbyVisualBasicandNURBSsurfacereconstruction，wasdeveloped．Subsequently，numericala- nalysisofgearscontact—impactwasperformedonABAQUS．Theresultsshowthatthecontactpressurewithin thecontactareaisperiodicvariation，andthemaximum transientcontactforcevaluecanreach abouttwicethe stablevalueintheimpactprocess．Inaddition，thecontactforceandthebendingstressappearsharpfluctuation whenthefirsttoothgetsintomeshing．Itcanbeusedtoprovidereferenceforimprovinggearstransmissionper— formance． Key wordsihypoidgear；virtualmachining；finiteelementmethod；contact—impact 螺旋锥齿轮啮合接触冲击是指齿轮副从静止 精确的螺旋锥齿轮副模型后，运用 ABAQUS的显 到相对稳定啮合的过程中存在的冲击现象，在已有 式动力学分析功能分析冲击过程中螺旋锥齿轮齿 的关于螺旋锥齿轮动力学研究的文献 中，可以发现 面接触力的变化情况，结果显示齿面接触力瞬时最