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礦用提升機(jī)鋼絲繩換繩車同步齒輪特性分析(7)(圖文)

時(shí)間:2024-08-17 10:04:59  點(diǎn)擊數(shù):


4.3 齒輪zui大等效應(yīng)力分析
      在有限元模型中,利用探針提取從動輪一個齒面與一個齒根面的zui大等效應(yīng)力。觀察恒定轉(zhuǎn)矩的zui大等效應(yīng)力變化,當(dāng)齒輪嚙合時(shí)間到達(dá)0.11s 時(shí),位于從動輪齒面與齒根面的zui大等效應(yīng)力達(dá)到zui大,zui大等效應(yīng)力處于齒根處;應(yīng)力的變化趨勢整體呈現(xiàn)出金字塔形;隨著同步齒輪嚙合的進(jìn)行,zui大等效應(yīng)力的幅值逐步升高;達(dá)到zui高點(diǎn)之后,應(yīng)力幅值又逐步降低,表明嚙合過程的結(jié)束。因?yàn)辇X輪嚙合過程中是單齒對接觸與兩齒對接觸交替出現(xiàn)形式,所以會出現(xiàn)zui大等效應(yīng)力的波動。當(dāng)處于單齒對接觸時(shí),應(yīng)力波動大,同時(shí)應(yīng)力值將達(dá)到zui大;在雙嚙合區(qū),其所受載荷與接觸壓力較平穩(wěn),受到?jīng)_擊較小,且應(yīng)力波動較小。

      如圖12所示,一次波動轉(zhuǎn)矩的zui大等效應(yīng)力變化趨勢基本與恒定轉(zhuǎn)矩的zui大等效應(yīng)力變化趨勢一致,同樣是先增 大后減小;但是zui大等效應(yīng)力幅值變大,甚至超過了材料的屈服ji限。同時(shí),由于一次波動轉(zhuǎn)矩的輸出,即使位于雙嚙合區(qū)時(shí),其應(yīng)力波動相較于恒定轉(zhuǎn)矩輸出時(shí)的應(yīng)力波動也是更大。
 

圖12 恒定轉(zhuǎn)矩與一次波動轉(zhuǎn)矩zui大等效應(yīng)力的對比

      如圖13所示,三角波動轉(zhuǎn)矩的zui大等效應(yīng)力變化趨勢基本與恒定轉(zhuǎn)矩的zui大等效應(yīng)力變化趨勢一致。不同的是,由于三角波動轉(zhuǎn)矩輸出是先達(dá)到峰值再降低,而后又升高,導(dǎo)致齒輪嚙合進(jìn)入雙嚙合區(qū)之后,其zui大等效應(yīng)力相較于恒定轉(zhuǎn)矩的zui大等效應(yīng)力出現(xiàn)“起伏式”波動。
 
圖13 恒定轉(zhuǎn)矩與三角波動轉(zhuǎn)矩zui大等效應(yīng)力的對比
 

      如圖14所示,指數(shù)波動轉(zhuǎn)矩的zui大等效應(yīng)力變化趨勢基本與恒定轉(zhuǎn)矩的zui大等效應(yīng)力變化趨勢一致,且zui大等效應(yīng)力波動相較于恒定轉(zhuǎn)矩zui大等效應(yīng)力更大。
 
圖14 恒定轉(zhuǎn)矩與指數(shù)波動轉(zhuǎn)矩zui大等效應(yīng)力的對比



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