漸開線齒輪和標準雙圓弧齒輪的接觸有限元分析

梁培生周二杰

（1.江蘇科技大學 機械工程學院，鎮江 212003；2.中國農業科學院蠶業研究所，鎮江 212018）

漸開線齒輪和標準雙圓弧齒輪的接觸有限元分析

梁培生1,2周二杰1

（1.江蘇科技大學 機械工程學院，鎮江 212003；2.中國農業科學院蠶業研究所，鎮江 212018）

本文以Pro/E軟件為基礎，分別建立漸開線齒輪和標準雙圓弧齒輪的三維接觸模型，進行ANSYS接觸分析。通過比較等效應力分布云圖，分析兩種齒輪的優缺點和主要應用。結果表明，在制造成本及制造工藝方面漸開線齒輪具有優勢，在齒輪泵方面應用較廣；在接觸強度和承載能力方面漸開線齒輪不及雙圓弧齒輪，雙圓弧具有廣闊應用前景。本文為齒輪的研究，特別是標準雙圓弧齒輪的研究提供借鑒。

漸開線齒輪 標準雙圓弧齒輪 有限元分析

引言

齒輪泵結構簡單，加工方便，且具有體積小、重量輕、自吸能力強、對油液污染不敏感等特性，被廣泛應用于冶金、航空、采礦等行業中[1]。目前，農用齒輪泵主要為外嚙合漸開線圓柱齒輪組成。齒輪泵的主要工作原理是靠齒輪旋轉時泵內密封體積的變化來完成吸油和壓油的。而齒輪是齒輪泵中最為重要的零件，齒輪性能的優劣直接關系著齒輪泵的整體性能和壽命。常見的齒輪泵齒輪為標準漸開線齒輪，也有一部分采用圓弧齒輪。圓弧齒輪由于具有較高的承載能力，傳動中嚙合面易形成動壓油膜，且具有良好的跑合性，因而受到廣泛關注。目前，圓弧齒輪已廣泛應用于冶金機械、礦山機械、起重運輸機械、汽輪機組、抽油機、機車、飛機等領域，并取得了良好的效益[2]。……