发布时间:2018-10-04 18:43

  为了使模子与阐发最大程度地接近现实,在阐发过程中,力图对传动安装的所有零件布局最大程度地合适现实,尽量不加任何不恰当的近似和简化。所有零部件的材料输入材料现实强度参数;轴承需要输入间隙及预载;模子中各零件都作为弹性体处置。

  2)定义此中各零部件的材料、几何布局参数及相对位置关系,包罗齿轮、轴、轴承等次要零部件;

  在传动安装中的一对螺旋锥齿轮,自动、被动齿轮的扭转标的目的是相反的。虽然扭转标的目的并不影响传动的平稳性和效率, 但影响传动时齿轮轴向力的标的目的和大小。在较大的传动负荷时, 因为齿轮轴向力的交替变化, 可能发生将齿轮推向齿轮副无侧隙啮合, 以至发人丁轮互相“楔住”咬死, 在设想时,选配主被动螺旋锥齿轮工作运转时的旋向,使工作时两齿轮发生沿轴线标的目的同时趋于分手或至多使小齿轮趋于分手的轴向力。如许才能包管齿间有足够的侧隙,包管齿面有足够的润滑不致发生胶合形成轮齿损坏。

  从表4和表5的计较阐发成果能够表白,自动锥齿轮轴上的圆锥滚子轴承采用“背对背”的设置装备摆设体例,轴承本身的变形量和对锥齿轮啮合运转时形成的错位量都较小,虽然轴交角总体变更量“面临面”体例比“背对背”体例较小,但主被动锥齿轮轴线相对于抱负程度和垂直位置动弹的角度都比“背对背”体例大,因而这对锥轴承以“背对背”体例设置装备摆设有益于齿轮副运转时油膜的构成和不变,可提高抗胶合能力和承载力。同时因为自动轮的转向是固定的逆时针,采用“背对背”的设置装备摆设体例,锥轴承滚子动弹时,在两个轴承之间的部位易构成油压,包管轴承的润滑不会因缺油而损坏,对轴承的利用寿命和靠得住性无益。

  按照现有箱体内零件布局,改变主被动锥齿轮轴的支持体例,即按上述四种支持布局,纯真计较阐发布局形式对锥齿轮副变形量的影响,成果见表6。本文所阐发的这对螺旋锥齿轮采用的是零变位Gleason齿制,齿轮的次要参数螺旋角、压力角根基是固定值(β=35º,αn=20º),且因为螺旋角较大(螺旋角越大齿轮承载能力越高),发生的轴向力也大,需要支持体的刚度很强。从表6计较成果能够看出,自动跨距被动悬臂式和主被动跨距式这两种支持布局对锥齿轮承载时的支持刚度较好,发生的变形量较别的两种布局小,有益于齿轮的抗胶合能力和承载力。在现有分析传动安装的布局下,空间位置和尺寸的限制,不成能采用主被动跨距式的支持,只能采用一个轮悬臂式另一个轮跨距式的支持布局。因为自动锥齿轮轴系上的轴向力较小径向力很大,而自动锥齿轮轴系上的轴向力很大径向力较小,自动轴需要径向支持的刚度较强,被动轴需要轴向支持的刚度较强,因而采用自动跨距被动悬臂式的支持体例下,锥齿轮啮应时的变形量较低。

  螺旋锥齿轮传动在载荷感化下,齿轮已不在理论工作位置上,齿轮的啮合形态曾经改变。因为载荷感化, 将会发生错位啮合, 通过尝试和仿真阐发可知, 主被动齿轮的相对位移量对齿面工作温度的影响很是较着。跟着相对位移量的添加, 齿面工作温度几乎呈反比添加。因而, 极容易导致螺旋锥齿轮的齿面胶合。为处理这一问题, 可通过采用合理婚配轴向力的方式来恰当节制轮齿的变形和位移量, 从而达到提高螺旋锥齿轮抗胶合能力和承载能力的目标。

  经上述分歧旋向下锥齿轮副变形阐发,自动右旋/被动左旋的轮齿布局,自动轮承受较小轴向力较大径向力,被动轮承受较大轴向力较小径向力的轴向力分布环境下,有益于提高齿轮的承载能力和抗胶合能力。按这种旋向布局对自动锥齿轮轴系的轴承安插体例阐发。自动锥齿轮轴系采用两头支持,靠锥顶一侧为一个圆柱滚子轴承,龙虎游戏真人发牌靠背锥一侧为一对圆锥滚子轴承。承载时径向负荷感化在单列圆锥滚子轴承上时,负荷是沿着滚子和滚道接触面成一角度从一个滚道传送到另一个滚道,因此导致内部轴向负荷。在计较轴承设置装备摆设中包罗两个零丁轴承或串联配对轴承的当量负荷时,此内部轴向负荷的分派很环节,对锥齿轮运转时的变形影响很大。螺旋锥齿轮的自动轴向位移量次要取决于其锥轴承支承刚度的大小, 即轴承在轴向载荷的感化下发生的轴向位移所导致螺旋锥齿轮的错位。这对圆锥滚子轴承的安插体例可采用“背对背”或“面临面”的两种支持体例。对两种分歧体例进行阐发,比力出轴向力设置装备摆设合理,对锥齿轮副受载变形错位影响较小的一种形式,有益于齿轮副的承载能力和抗胶合能力。

  螺旋锥齿轮在啮合传动过程中,因为载荷的感化,将会发生轴向错位,主被动齿轮副的相对位移量对齿面工作温度的影响很是较着。跟着相对位移量的添加,齿面工作温度几乎呈反比添加,极易导致螺旋锥齿轮的齿面胶合。一般错位量越大, 越容易发生胶合。而惹起螺旋锥齿轮相对错位的缘由是箱体、支持轴和滚动轴承在径向力轴向力分析感化下发生的弹性变形和位移。本文通过对现实工作中的一对螺旋锥齿轮的阐发计较,用合理婚配轴向力的方式使加载后的轮齿变形和位移量减小, 从而提高螺旋锥齿轮的抗胶合能力和承载能力。

  按照上述确定自动锥齿轮的转向为顺时针,被动锥齿轮的转向为逆时针的环境下,主被动锥齿轮受载工作时发生的轴向力只要两种环境,即:(1)自动轮右旋,被动轮左旋;(2)自动轮左旋,被动轮右旋。分歧旋向主被动锥齿轮轴向力Fa计较公式见表2所示。一般锥齿轮的螺旋标的目的是从锥顶沿轴线向大端察看,齿线自齿宽中点到大端顺时针旋向为右旋,反之为左旋。

  4)操纵无限元阐发软件提取传动安装支持壳体的浓缩刚度矩阵,将传动安装支持壳体的模子导入无限元阐发软件中,进行无限元网格划分;

  计较数值表白,自动右旋/被动左旋时:自动轮(大轮)的轴向力较小指向锥顶;被动轮(小轮)轴向力较大远离锥顶;自动左旋/被动右旋时:自动轮(大轮)的轴向力很大并远离锥顶;被动轮(小轮)轴向力较小指向锥顶。

  通过上述从齿轮旋向、轴承设置装备摆设和支持布局三个方面,按最大功率时轴向力分歧分布环境阐发,采用较好的轴向力婚配,可使锥齿轮啮应时的变形量和主被动齿轮轴的相对轴向位移降低,齿面呈现胶合的可能性削减。因为被动轴后支持墙所受的轴向力较大,使得壳体的刚度仍是稍显不足(加强后的壳体在最大功率时变形量为0.5mm)。而进一步提高功率密度是分析传动安装成长的方针,这就要求部件的体积分量要尽可能的降低,零件尺寸减小,同时强度又不克不及降低,后续工作将进一步从齿面齿形设想和传动布局进行研究,降低齿轮啮合错位量和支持外壳的变形,从而提高螺旋锥齿轮的抗胶合能力和承载能力。

  由仿真模子阐发出在最大功率载荷时,两种分歧旋向的设想,在箱体、轴、轴承等系统中各零部件变形量的分析受载感化下,以及轮齿本体受载变形,这对齿轮副所发生的变形错位量。

  按照公式,各轴承受力阐发计较后,当这对锥轴承“背对背”体例设置装备摆设时,轴向力Fxa=5855.2N、Fxb=984.3N;以“面临面”体例设置装备摆设时,轴向力Fxa=933.1N、Fxb=4060.1N。按这两种体例计较出的轴向力,进一步阐发传动轴上的每个轴承的错位量,成果见表4。

  原题目:若何使加载后的轮齿变形和位移量减小 , 从而提高螺旋锥齿轮的抗胶合能力和承载能力

  传动系统中支持部位的位置和强度,对齿轮运转时能否在抱负位置上接触即轮齿啮应时的错位程度,以及传送动力的平稳性也会发生庞大影响。一般机械传动箱中的螺旋锥齿轮副的支承安插, 有悬臂式和跨距式两种,如图7~图10所示。图7所示主被动齿轮均为悬臂式,这种支持刚性弱,但布局简单,装拆便利,一般用于轻载荷传动;图8和图9所示一个轮采用悬臂式另一个轮采用跨距式,这种支持刚性较好,但布局相对均为悬臂式的复杂,装拆较复杂,多用于中、轻载荷传动,特别是一个齿的轴向力较小径向力较大,另一个轮轴向力较大径向力较小的环境下;图10所示主被动齿轮均为跨距式,这种支持刚性最好,布局复杂,装拆未便,次要用于重载和冲击大的传动。

  按上述公式在计较出最大功率时:(自动右旋/被动左旋)自动锥齿轮轴向力Fx1=-4449.15N;被动锥齿轮轴向力Fx2=33392.82N。(自动左旋/被动右旋)自动锥齿轮轴向力Fx1=32108.26N;被动锥齿轮轴向力Fx2=-10194.85N。

  若是将主被动弧齿锥齿轮的旋向改变,自动轮(大轮)的旋向为左旋,被动轮(小轮)的旋向为右旋其余参数、转向和工况不变的前提下,再次计较阐发齿轮副在最大功率时发生的错位量,颠末比力发觉四项错位量中被动轮(小轮)的错位量很是大,轴向力指向锥顶,表白小轮向前错位,使啮合间隙减小,在高速重载运转工作时有无侧隙啮合倾向,极易发生胶合,并且锥齿轮的齿面工作接触位置也会有庞大偏移,极易发生偏载接触,偏离一般抱负的啮合区域,影响传送质量,降低承载能力。因而准确婚配弧齿锥齿轮的旋向有益于提高齿轮的承载能力和抗胶合能力。

  对于前传动部件,自动螺旋锥齿轮采用“右旋”,被动螺旋锥齿轮为“左旋”,如许在车辆负载一般工作时,主被动齿轮的轴向力是推离无侧隙啮合位置的,不易形成轮齿打牙; 虽然车辆在反拖时,齿轮轴向力无形成无侧隙啮合倾向,但反拖的工况相对较低;即便在换挡、下坡的旅程也极短,因而不会形成齿轮副的胶合损坏。

  本文以传动安装中的环节零件Gleason制螺旋锥齿轮为阐发对象,其承载了策动机的全数功率,为变速和其他部件供给动力。格里森制螺旋锥齿轮划定:齿轮的转向是从锥齿后背(即由大端向小端标的目的)察看,齿轮的反转展转标的目的有顺时针或逆时针两种。策动机的运转标的目的是固定的,按照策动机的转向,确定自动锥齿轮的转向为顺时针,被动锥齿轮的转向为逆时针。轮齿根基参数如表1,按利用工况阐发分歧布局设想发生的轴向力对轮齿变形和位移量的影响。

  在表2公式中: Fmt为齿宽中点处的切向力;βm为中点螺旋角;α为螺旋锥齿轮的法向压力角; δ1,δ2为主被动齿轮的分锥角。

  7)进行支持壳体的模态阐发,导出浓缩刚度矩阵,并将其导入传动安装阐发模子中。

  齿轮副承载工作时螺旋锥齿轮的错位量表白:自动右旋/被动左旋时,以主被动锥齿轮轴线订交原点为参照,小轮安装距总体相对向后错位,大轮安装距总体相对向前错位,两个错位量相差不多,轴交角变更总体是增大的趋向,运转过程中小齿轮发生趋于齿轮副分手的轴向力,包管了齿侧间的侧隙,不会因齿侧间因为错位变形两齿轮往锥顶位移,导致齿侧间的侧隙减小或卡死,形成齿面温渡过高发生胶合导致齿轮损坏。