探寻蜗杆铜蜗轮蜗杆间啮合力大小与材料属性的关系

       依据对抽油机平行位移机构设计时所采用的参数可得，其驱动电机转速为65r/min，铜蜗轮蜗杆能达到的最大转矩为67.384N·m。因此，对铜蜗轮蜗杆进行驱动设置时需采用绕轴心旋转的固定驱动，其大小设定为360(。)/s，依据铜蜗轮蜗杆在实际工作中的转向，定义其受大小为67.384Nm的反向转矩;依据螺杆在实际工况下受力，定义其为4000N的轴向拉力。通过对平行位移机构各零件的材料属性、约束条件及参数的设置，对其构建了如图1所示的动力学模型。抽油机平行位移机构在运动过程中零件间的相互摩擦是不可避免的，因此要对模型间的静摩擦因数及动摩擦因数进行设定，分别设定为。由于定义铜蜗轮蜗杆间的约束条件为碰撞接触力，为了能更简便地利用冲击函数计算模型间的碰撞力，则需要设定相关的碰撞参数。本文作者所选择的计算碰撞力函数式中:K为碰撞刚度系数，N/mm;二为碰撞距离，mm。为初始距离，mm;e为碰撞指数，为固定值2.2;G为阻尼系数;l为击穿深度，默认选择为0.1mm。上述计算碰撞力函数公式中的刚度系数K的大小受零件材料及形状的影响，通过Hert撞击理论得:式中:R为零件中心到接触点半径，mm;E为零件的弹性模量，GPa;,tt,为零件泊松比。平行位移机构力学仿真分析通过分析图所示的动力学模型可知，碰撞接触力作为铜蜗轮蜗杆传动中的啮合力，模型间碰撞刚度系数K值大小决定了铜蜗轮蜗杆传动的啮合力。为了探寻蜗杆铜蜗轮蜗杆间啮合力大小与材料属性的关系，并且验证对抽油机平行位移机构设计的合理性及确定出其最适合传动的材料，在保证铜蜗轮蜗杆及螺杆铜蜗轮蜗杆属性、铜蜗轮蜗杆外形及尺寸、载荷力大小、约束条件等不发生改变的情况下，选取前文设定的3种铜蜗轮蜗杆材料进行仿真研究。http://www.zbdongxing.com/