矿用提升机钢丝绳换绳车同步齿轮特性分析(7)(图文)

时间:2024-08-17 10:04:59  点击数:


4.3 齿轮zui大等效应力分析
      在有限元模型中,利用探针提取从动轮一个齿面与一个齿根面的zui大等效应力。观察恒定转矩的zui大等效应力变化,当齿轮啮合时间到达0.11s 时,位于从动轮齿面与齿根面的zui大等效应力达到zui大,zui大等效应力处于齿根处;应力的变化趋势整体呈现出金字塔形;随着同步齿轮啮合的进行,zui大等效应力的幅值逐步升高;达到zui高点之后,应力幅值又逐步降低,表明啮合过程的结束。因为齿轮啮合过程中是单齿对接触与两齿对接触交替出现形式,所以会出现zui大等效应力的波动。当处于单齿对接触时,应力波动大,同时应力值将达到zui大;在双啮合区,其所受载荷与接触压力较平稳,受到冲击较小,且应力波动较小。

      如图12所示,一次波动转矩的zui大等效应力变化趋势基本与恒定转矩的zui大等效应力变化趋势一致,同样是先增 大后减小;但是zui大等效应力幅值变大,甚至超过了材料的屈服ji限。同时,由于一次波动转矩的输出,即使位于双啮合区时,其应力波动相较于恒定转矩输出时的应力波动也是更大。
 

图12 恒定转矩与一次波动转矩zui大等效应力的对比

      如图13所示,三角波动转矩的zui大等效应力变化趋势基本与恒定转矩的zui大等效应力变化趋势一致。不同的是,由于三角波动转矩输出是先达到峰值再降低,而后又升高,导致齿轮啮合进入双啮合区之后,其zui大等效应力相较于恒定转矩的zui大等效应力出现“起伏式”波动。
 
图13 恒定转矩与三角波动转矩zui大等效应力的对比
 

      如图14所示,指数波动转矩的zui大等效应力变化趋势基本与恒定转矩的zui大等效应力变化趋势一致,且zui大等效应力波动相较于恒定转矩zui大等效应力更大。
 
图14 恒定转矩与指数波动转矩zui大等效应力的对比