铜蜗轮蜗杆斜齿轮仿真计算及结果分析

       动力学仿真结果通过仿真得到铜蜗轮蜗杆斜齿轮机构接触力在时域内的变化情况，如图7所示。由图7可知，齿轮间接触力逐渐增加并在0.1s后趋于稳定;同时，齿轮间动态接触力呈周期性变化。由于塑料斜齿轮为柔性体，在传动过程中会发生弹性形变，造成啮合冲击较大，使得接触力曲线出现较大波动。通过计算，将得到的动态接触力均值与理论值进行比较，结果如表2所示。由表2中数据可知，利用理论公式求得的接触力的值与仿真值均值较为接近，误差小于5%，在可接受范围内，验证了建立的样机模型的合理性。该模型可用于后续接触强度的分析计算。齿面接触应力计算根据Hertz公式得到斜齿轮齿面接触应力为式中，只为啮合齿面上的法向载荷，N;K为载荷系数;L。为接触区域接触线总长，mm;p:为接触点的当量曲率半径，mm;Z:为材料的弹性影响系数。将式(4)中的F,换算成斜齿轮节圆直径d=与斜齿轮负载转矩T,的表达式，再将斜齿轮节圆直径d啮合线总长Lo、接触点的当量曲率半径P:换算为中心距a的函数，得到齿面接触疲劳强度的计算公式为式中，Z:为接触线长度与接触区域曲率半径对接触强度的影响系数，取为2.7;K为载荷系数，取为t由式(5)计算得到塑料斜齿轮在给定载荷作用下的齿面接触应力的理论值为49.7MPa。通过铜蜗轮蜗杆斜齿轮的刚柔藕合动力学仿真分析，可以得到塑料斜齿轮啮合传动过程中的动态接触应力，其应力云图如图8所示，应力值最大为48.32MPa。http://www.zbdongxing.com/