关键词：
制造误差
数学分析
误差模型
接触分析
传动误差
摘要：
风力发电是目前发展最快的环保、经济型能源,风力发电设备设计与制造技术受到国内外研究工作者广泛关注。本文以大连重工起重集团通用减速机厂风力发电偏航减速器齿轮机构为研究对象,考虑部分制造误差,基于渐开线齿轮精度理论、轮齿接触分析及齿轮传动误差原理,建立渐开线齿形误差模型,使用Pro/E三维建模软件,建立渐开线齿轮实体误差模型,应用有限元计算方法,对齿轮进行轮齿接触分析,计算齿轮系统传动误差,为确定合理的齿轮加工精度、制定齿轮的批量化生产工艺提供依据。
首先,在计算机辅助公差建模的指导思想下,研究渐开线齿轮精度理论以及齿轮加工误差原理,提出了一种利用微小变动表示齿轮齿形误差的建模方法。
其次,分析了基于语义的公差分类方法,给出了公差数学建模的理论,系统地研究了公差数学模型的建立方法。根据约束条件建立了齿轮齿形误差数学模型。在分析齿轮误差分布规律后,依据此数学模型,使用数学理论中统计方法,及数学分析软件Matlab7.0、三维建模软件Pro/E,建立含有齿形误差的齿轮误差模型。
然后,介绍有限元接触分析理论,依据齿轮啮合原理,建立齿轮接触分析有限元模型,编写VB程序对有限元模型进行接触面网格细化,并建立接触分析的接触对,施加约束及载荷。针对不同精度齿轮模型分析齿轮接触应力,对比齿轮材料属性,给出确定齿轮精度的合理化建议。最后,根据齿轮传动原理,将影响齿轮机构传动误差主要来源齿轮固有位置误差和装配误差,反映在主动齿轮和从动齿轮的啮合线方向上,将其转化成角传动误差,采用统计的方法求出在一定置信区间下输出的传动误差范围。
本文提出了齿轮误差建模方法,对进一步研究渐开线齿轮传动的动力性能和齿向修形等齿轮相关课题具有参考价值和指导意义。
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