行星齿轮传动柔性齿圈齿根动应力计算及光纤光栅检测方法

• 作者: 乔帅 周建星 孙文磊 王宏伟 王成龙 申勇
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 行星齿轮传动系统 柔性齿圈 有限元法 载荷分配 动应力
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 页码范围: 122-132
• 页数: 11页
• 分类号: TH132
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb202006016

摘要

为有效提取行星齿轮传动系统柔性齿圈齿根动应力,综合考虑系统动力学特性,提出了一种内齿圈动应力的计算方法.在计算中,计入行星齿轮传动系统各部件的耦合关系,建立了行星齿轮传动系统平移-扭转耦合动力学模型,提取系统动载荷时域历程.采用有限元方法建立齿圈结构动力学分析模型,将内齿圈各轮齿啮合区划分出n条接触线,并用轮齿承载接触分析(LTCA)方法确定齿间载荷分配关系.运用模态叠加法对内齿圈动力学方程解耦,采用Newmark-β法逐次积分,计算了不同载荷下内齿圈齿根动应力.与Kahraman等仿真算法以及实验结果对比,结果表明:齿根应变在一个啮合周期中,经历了单齿受压、双齿拉压以及单齿受拉3个波动过程,与光纤光栅检测结果一致,并且在不同负载下,测量误差均小于10％;行星轮与内齿圈啮合至支撑位附近时,在支撑位置两侧形成反向对称变形趋势,应力呈现出对称分布,行星轮啮合位置远离内齿圈支撑位时,啮合位置应力明显增大,齿槽结构对齿圈齿根应力影响显著.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙文磊	新疆大学机械工程学院	325	1422	16.0	21.0
2	王宏伟	新疆大学机械工程学院	25	80	6.0	8.0
3	周建星	新疆大学机械工程学院	36	80	6.0	8.0
4	王成龙	新疆大学机械工程学院	1	0	0.0	0.0
5	乔帅	新疆大学机械工程学院	1	0	0.0	0.0
6	申勇	新疆大学机械工程学院	1	0	0.0	0.0