行星架軸孔處微動(dòng)磨損與承載特性研究

發(fā)布時(shí)間：2020-07-23 05:12

【摘要】：對(duì)于行星架軸孔處的微動(dòng)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(jì)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(duì)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(shí)變激勵(lì)的作用下本會(huì)產(chǎn)生很大的相對(duì)微動(dòng)滑移;接觸面間的相對(duì)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(shí),會(huì)加劇軸孔處的微動(dòng)滑移,當(dāng)損傷達(dá)到一定程度時(shí),會(huì)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(yáng)輪與行星輪之間出現(xiàn)打齒的現(xiàn)象,從而對(duì)行星齒輪減速器造成破壞,縮短其使用壽命。針對(duì)某行星架軸孔過盈連接處發(fā)生微動(dòng)磨損的現(xiàn)象,對(duì)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(jì)算方法。利用ANSYS軟件對(duì)行星輪系一個(gè)嚙合周期的過程進(jìn)行仿真分析,研究了網(wǎng)格敏感性對(duì)于微動(dòng)磨損有限元分析的影響,并運(yùn)用APDL語(yǔ)言編寫后處理程序,提取行星架軸孔過盈配合面對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的各磨損參量數(shù)據(jù),得到了微動(dòng)磨損表面的相對(duì)滑移狀態(tài)、應(yīng)力等分布規(guī)律。并基于修正的計(jì)算方法,預(yù)測(cè)了過盈配合面上微動(dòng)磨損的危險(xiǎn)位置。結(jié)果表明,當(dāng)網(wǎng)格數(shù)量為500時(shí),既能保證一定的收斂速度又能保證計(jì)算的精度;過盈配合面的危險(xiǎn)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(dòng)磨損。設(shè)計(jì)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(dòng)磨損量峰值下降了一個(gè)數(shù)量級(jí),且整體的微動(dòng)磨損情況分布相對(duì)更加均勻;分析了不同配齒數(shù)對(duì)于矩形花鍵形式的行星架軸孔過盈面的微動(dòng)磨損的影響,結(jié)果表明,軸向方向的微動(dòng)磨損對(duì)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(dòng)磨損情況越嚴(yán)重。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH132.425
【圖文】：

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