基于ABAQUS的碟式太阳能方位角驱动机构蜗轮蜗杆接触强度分析

【摘要】：蜗轮蜗杆是碟式太阳能方位角驱动机构的重要部件,为确保方位角驱动机构能够安全平稳的工作,要求蜗轮蜗杆工作时的接触应力小于材料许用应力.本文采用参数化建模法建立了蜗轮蜗杆实体模型并导入ABAQUS中得到多齿对蜗轮蜗杆接触有限元模型;基于非线性接触分析法,探索了蜗轮蜗杆啮合瞬间接触齿面的应力分布状况.结果表明:基于ABAQUS的蜗轮蜗杆接触应力结果与赫兹接触应力理论计算结果之间误差仅为1%,蜗轮蜗杆接触应力均远低于相应材料的许用应力,但齿根处最大应力值达到了258.3 MPa,且有明显应力集中现象,而增大齿根过渡圆半径能有效降低齿根应力,增大齿轮接触强度,但当过渡圆半径大于5 mm以后,蜗轮蜗杆难以正常啮合甚至已不能正常工作. 【作者单位】： 湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室;
【关键词】： 方位角驱动机构 蜗轮蜗杆 ABAQUS 接触应力 分析
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51275166)
【分类号】：TM615
【正文快照】： 蜗轮蜗杆是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动机构,因其具有结构紧凑、传动比大、传动平稳、噪声小和具有能自锁等特点而被用于太阳能发电系统的方位角驱动减速装置中,是其中重要的传动部件之一[1-2].由于蜗轮蜗杆在工作过程中,啮合处的齿对受到最大的扭矩及弯曲应

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