行星架軸孔處微動磨損與承載特性研究

發(fā)布時間：2020-07-23 05:12

【摘要】：對于行星架軸孔處的微動磨損問題,在實(shí)際工程應(yīng)用中為了減少這種磨損,設(shè)計人員往往根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)在軸孔處的接觸面上采用過盈配合的形式加大接觸面之間的法向壓應(yīng)力,從而通過減少過盈配合面之間的相對滑移幅值來減少磨損量。但是這種方法缺乏一定的理論依據(jù),以過盈量為例,過盈量偏小,在重載荷以及時變激勵的作用下本會產(chǎn)生很大的相對微動滑移;接觸面間的相對摩擦?xí)沟幂S孔的接觸面之間出現(xiàn)較為嚴(yán)重的磨損情況,當(dāng)磨損量積累到一定的限度時,會加劇軸孔處的微動滑移,當(dāng)損傷達(dá)到一定程度時,會影響到行星架結(jié)構(gòu)的性能,造成行星架左右側(cè)板與筋柱的撕裂,導(dǎo)致太陽輪與行星輪之間出現(xiàn)打齒的現(xiàn)象,從而對行星齒輪減速器造成破壞,縮短其使用壽命。針對某行星架軸孔過盈連接處發(fā)生微動磨損的現(xiàn)象,對行星架軸孔過盈連接處的磨損深度問題展開研究,基于Archard模型提出了一種結(jié)合有限元分析的離散化深度磨損修正計算方法。利用ANSYS軟件對行星輪系一個嚙合周期的過程進(jìn)行仿真分析,研究了網(wǎng)格敏感性對于微動磨損有限元分析的影響,并運(yùn)用APDL語言編寫后處理程序,提取行星架軸孔過盈配合面對應(yīng)節(jié)點(diǎn)的各磨損參量數(shù)據(jù),得到了微動磨損表面的相對滑移狀態(tài)、應(yīng)力等分布規(guī)律。并基于修正的計算方法,預(yù)測了過盈配合面上微動磨損的危險位置。結(jié)果表明,當(dāng)網(wǎng)格數(shù)量為500時,既能保證一定的收斂速度又能保證計算的精度;過盈配合面的危險位置出現(xiàn)在行星架軸孔內(nèi)側(cè)的接觸邊緣處,增大接觸面的摩擦系數(shù),可以減少軸孔過盈面的微動磨損。設(shè)計了一種新型矩形花鍵形式的行星架軸孔過盈配合方式,較傳統(tǒng)的軸孔形式的過盈配合結(jié)構(gòu),過盈配合面的節(jié)點(diǎn)微動磨損量峰值下降了一個數(shù)量級,且整體的微動磨損情況分布相對更加均勻;分析了不同配齒數(shù)對于矩形花鍵形式的行星架軸孔過盈面的微動磨損的影響,結(jié)果表明,軸向方向的微動磨損對于配合齒數(shù)并不敏感,周向方向上配齒數(shù)越多,齒面過盈配合的微動磨損情況越嚴(yán)重。
【學(xué)位授予單位】：長江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH132.425
【圖文】：

行星齒輪減速器,使用要求,生產(chǎn)工藝,工況