内齿轮传动啮合齿面稳态温度场分析
作者:
作者单位:

北京工业大学先进制造技术北京市重点实验室,北京 100124

作者简介:

通讯作者:

张皓,男,硕士研究生,E-mail:zhhao1048@163.com。

中图分类号:

TH132.46

基金项目:

北京市自然科学基金(3194043);河北省重点研发计划项目(20311802D);河北省科技重大专项项目(18041817Z)。


Analysis of Steady-State Temperature Field About Internal Gear Drive Meshing Surface
Author:
Affiliation:

Beijing Key Laboratory of Advanced Manufacturing Technology, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China

Fund Project:

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    摘要:

    以2K-V行星传动机构中齿轮为研究对象,以齿轮啮合原理、传热学等为理论依据,分析了齿轮在不同啮合位置的相对滑动速度和齿面的接触应力的变化规律。精确计算了稳态温度场边界条件,包括齿轮一个啮合周期内的平均摩擦热流量和不同齿面的对流换热系数。建立单齿三维模型并导入ANSYS Workbench进行温度场的有限元分析。通过将啮合齿面划分成多个沿齿宽方向的条形区域来实现不同啮合位置摩擦热流量的加载,得到齿轮稳态温度场分布,并分析了条形区域的数量对温度场的影响。结果表明,当条形区域数量多于50时,温度场基本趋于稳定。

    Abstract:

    Regarding the gear in 2K-V planetary transmission mechanism as the research object and based on the theory of gear meshing and the heat transfer, the changing rule of the relative sliding speed and contact stress of tooth surface at different meshing positions is analyzed. The boundary conditions of steady-state temperature field are accurately calculated, including the friction heat flow within one meshing cycle and the convection heat transfer coefficient of different tooth surfaces. A single-tooth model is established and ANSYS Workbench for finite element analysis of temperature field is imported into. By dividing the meshing surface into several strip areas along the tooth width, the friction heat flow at different meshing positions can be loaded and the steady-state temperature field distribution of gear is obtained. The influence of the number of strip areas on the temperature field is analyzed. The results show that the temperature field tends to be stable when the number of strip areas is more than 50.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张跃明,张皓,纪姝婷,周天宇.内齿轮传动啮合齿面稳态温度场分析[J].南京航空航天大学学报,2022,54(1):157-162

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  • 收稿日期:2020-10-14
  • 最后修改日期:2020-12-04
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  • 在线发布日期: 2023-02-22
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