线接触弧齿锥齿轮传动的温度场与热变形研究
孔瑞杰
孙月海
王明阳
天津大学 机构理论与装备设计教育部重点实验室,天津 300354
摘要：[目的]针对线接触弧齿锥齿轮传动中轮齿温度变化导致的啮合传动问题,为揭示线接触弧齿锥齿轮啮合传动中的稳态本体温度分布及热变形规律,开展了考虑轮齿摩擦生热和对流换热的轮齿有限元仿真研究.[方法]首先,依据线接触弧齿锥齿轮加工齿面模型建立了齿轮副的三维模型;其次,基于该三维模型,结合摩擦学和传热学理论,给出轮齿各表面的热边界条件,求解了线接触弧齿锥齿轮传动中的热载荷;再次,建立单个轮齿稳态本体温度场有限元分析模型,获得了其稳态本体温度场分布,以及转速、转矩、环境温度对温度场的影响规律;最后,将所得温度场结果作为体载荷对齿轮结构场进行加载,进行热-结构间接耦合分析,获得了单齿热变形情况.[结果]结果表明,主动轮温度高于从动轮,且均在齿面靠近大端处形成高温区;齿面最高温度随着转速、转矩和环境温度的升高而增大,但分布无明显变化;轮齿受热呈整体膨胀变形,齿面法向热变形分布不均,且齿顶较齿根处变形大.
关键词：线接触弧齿锥齿轮本体温度场热变形有限元分析
分类号：TH132.41(机械零件及传动装置)
资助基金：国家自然科学基金(51875395)
论文发表日期：2025-05-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 1-9 )
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