基于温度场的螺旋锥齿轮啮合热特性分析

摘要

根据螺旋锥齿轮啮合方程,采用"自底向上"的实体建模方法和八节点六面体等参元,建立其三齿的有限元分析3D模型;采用热传导理论,求解了螺旋锥齿轮本体稳态温度场.由此,对热和结构两个物理场进行耦合,仿真分析了啮合过程热应力和热变形.实例分析结果表明,螺旋锥齿轮副多齿啮合时其中一个齿的啮合中心稳态温度较高,热应力最大处在齿根部位,靠近啮合中心的齿顶部位的热变形最大;由于结构、材料特性等多因素影响,最大热应力和热变形部位不与最高温度点重合.这些为螺旋锥齿轮的设计制造和使用提供了一定依据.