【摘要】：在工程實際中,接觸現(xiàn)象到處可見,物體間作用力的傳遞大多是通過接觸實現(xiàn)的,機(jī)械運(yùn)動的傳遞也離不開接觸力的作用。特別是在機(jī)械傳動領(lǐng)域,三維接觸問題廣泛存在。由接觸問題而引發(fā)的零件失效一直是備受人們關(guān)注的問題,引起了國內(nèi)外專家學(xué)者的普遍重視。 某公司破碎設(shè)備上使用的KPBV150二級行星齒輪減速器運(yùn)行兩年后發(fā)生斷裂,損壞發(fā)生在第二級行星傳動,其中一個行星輪開裂。首先,由于存在材料缺陷及相對滑動,在行星輪內(nèi)孔表面產(chǎn)生微裂紋,并在外載荷作用下擴(kuò)展到行星輪齒根部位,導(dǎo)致行星輪體開裂。同時,還引起太陽輪、行星架、箱體等其它零部件的變形、斷裂。繼而,引發(fā)齒輪箱整體失效。 本文主要是齒輪孔—軸承外圈接觸及齒根應(yīng)力分析與壽命估算。以KPBV150型大型行星齒輪減速器失效分析為工程背景,結(jié)合工程圖紙,對二級行星齒輪減速器做結(jié)構(gòu)分析、受力分析和相關(guān)計算。運(yùn)用CAXA軟件、Pro/E軟件建立二維和三維幾何模型,在大型分析軟件ANSYS中,對失效零件做出了準(zhǔn)確的強(qiáng)度分析,主要包括齒輪與軸承接觸的接觸應(yīng)力分析以及齒輪的齒根彎曲應(yīng)力分析。通過以上實際項目的工程計算和接觸應(yīng)力分析,本文對基于ANSYS軟件的接觸問題做了比較清晰的闡述,對行星齒輪設(shè)計安全系數(shù)進(jìn)行評價,推導(dǎo)了破損材料的臨界裂紋尺寸,對齒輪的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命進(jìn)行了估算,為工程實際提出了指導(dǎo)性意見。
【圖文】：

在行星輪內(nèi)孔表面產(chǎn)生微裂紋，并在外載荷作用下擴(kuò)展到行星輪齒根部位，導(dǎo)致行星輪體開裂，同時引起太陽輪、行星架、箱體等其它零部件的變形、斷裂，如圖1.1所示。繼而，，引發(fā)齒輪箱整體失效。這不僅造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失，又妨礙了正常的工作生產(chǎn)。圖1.1斷裂的減速器齒輪 Fig.1.1TheruPturedgearinthegearbox據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)外存在此型號的減速器的用戶都發(fā)生過類似的故障事故。為了徹底找出減速器的失效原因，應(yīng)首先對危險零件做強(qiáng)度分析。導(dǎo)致齒輪破壞的直

中一個行星輪開裂。首先，由于行星輪內(nèi)孔與軸承表面之間發(fā)生移動摩擦，在行星輪內(nèi)孔表面生成裂紋，并擴(kuò)展到行星輪齒根部位，導(dǎo)致行星輪體開裂，繼而引發(fā)第二級行星傳動其他相關(guān)零件的間接損壞，使減速器整體失效。如圖4.1所示。圖4.1斷裂失效的減速器齒輪 F19.4.1TheruPtUredgearinthegearbox一33一
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TH132.41

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王翔;黃威;李進(jìn);;基于ANSYS的復(fù)合材料齒輪的有限元分析[J];武漢大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版);2012年03期

本文編號：2615847