基于有限元法的高重合度摆线内齿轮副时变啮合特性研究

• 作者: 李红勋 金晓辉 叶鹏 贵新成 侯伟锋
• 来源期刊: 机械工程学报
• 关键词: 重合度 摆线齿轮 时变啮合特性 有限元法 加载接触分析
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 机器人及机构学
• 页码范围: 206-219
• 页数: 14页
• 分类号: TH132
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2021.11.206

摘要

高重合度摆线内齿轮副作为一种新型传动形式,目前尚无一整套成熟的与之匹配的结构设计和性能分析理论与方法.基于加载接触有限元分析原理,给出了仿真分析的关键技术和前处理方法,利用Python编程对ABAQUS进行二次开发,实现了参数化建模分析、自动化操作过程和快速化收敛设置,并通过与单轮齿对啮合作用力和赫兹接触应力解析计算值的比较,验证了仿真分析的正确性和有效性.在此基础上,分析了齿数和模数、齿顶高系数、摩擦系数、作用载荷等主要因素对啮合特性参数的影响规律,研究了节点附近不参与啮合的齿廓修形区域优化问题以及含加工、安装误差的时变啮合特性,为该齿轮副的结构设计、性能预测和误差控制提供重要依据和参考.研究表明,该齿轮副对精度要求很高,误差范围控制在微米级为宜,且承载能力直接受限于齿面接触强度.