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    行星齒輪減速機修形參數優化過程
     2013-11-26 12:01:01   來源:本站   瀏覽量:

      行星齒輪減速機的行星輪既參與外齧合又參與內齧合,為了簡化修形齒輪加工工藝,僅對行星輪修形。高精度硬齒麵修形齒輪通常以磨齒作為最後加工工序,采用數控成型磨齒機加工修形齒輪,對減速機齒輪修形參數適應能力強。

      優化結果分析應用ANSYS10.0的增廣拉格朗日法求解修形齒輪減速機齒輪齧合接觸問題,懲罰剛度係數取1,穿透係數取0.1,忽略齒麵接觸摩擦,采用高斯積分點作為接觸探測點,關閉自動接觸調整選項以避免修改齒麵上的節點坐標。

      建立行星齒輪減速機齒頂齧合、單齒齧合和行星輪齒根齧合3個關鍵齧合相位下的齒輪有限元接觸分析模型,求解修形齒輪的應力分布,以齒麵應力分布狀況評價齒輪修形效果。

      齒輪減速機修形參數優化是一個迭代過程,限於篇幅僅列出修形前的齒輪應力分布和修形參數優化後的齒輪應力分布,中間迭代結果不再展示。

      考慮到磨機工作時單向運轉,所以行星輪減速機行星輪兩側齒麵具有不同修形參數。內齧合齒向變形比外齧合小,僅做齒端修薄,避免邊緣接觸,齒廓修形兩側取相同參數。

      結論(1)針對多個行星輪均布的直齒行星傳動係統,應用位移約束方程建立太陽輪子域邊界位移協調關係,以支路模型等效輪係整體模型,簡化了行星傳動係統有限元模型。

      (2)提出具有齒麵節點坐標修正的直齒輪接觸區網格局部細化建模方法。通過單元形函數建立細化單元邊界上的節點位移與相鄰大單元節點位移之間的約束方程實現疏密網格過渡,既提高了接觸區網格的齒廓幾何逼近精度,又降低了齒輪有限元規模,為準確模擬直齒輪彈性齧合齒麵的接觸狀態提供了新方法。

      (3)按齒麵重構算法修改齒麵上的節點坐標,統一了齒向修形、齒廓修形和綜合修形的修形齒麵建模方法,實現了修形齒輪有限元接觸分析快速精確建模,解決了齒輪修形參數優化過程中修形齒輪有限元模型更新這一關鍵問題。

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