基于Workbench的齿轮稳态温度场和传动误差分析

郭恒; 刘卓婷; 孙玉玖; 汤洁

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2023.05.016

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基于Workbench的齿轮稳态温度场和传动误差分析

试验分析 | 更新时间：2023-08-14

- 基于Workbench的齿轮稳态温度场和传动误差分析
- Analysis of Gear Bulk Temperature Field and Transmission Errors Based on Workbench
- 机械传动 2023年47卷第5期页码：98-104
- 作者机构：
  
  1.北京工业大学材料与制造学部，北京 100124
  2.中航工业北京长城计量测试技术研究所，北京 100095
- 作者简介：
  
  郭恒（1995— ），男，河北唐山人，硕士研究生；主要研究方向为精密测试技术及仪器；Gouheng@emails.bjut.edu.cn。
  汤洁（1975— ），女，江苏射阳人，博士，副教授；主要研究方向为精密测试技术及仪器、齿轮测量；tangjie@bjut.edu.cn。
- 基金信息：
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2023.05.016
  中图分类号：
- 纸质出版日期：2023-05-15，
  
  收稿日期：2022-03-27，
  
  修回日期：2022-04-15，
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郭恒,刘卓婷,孙玉玖等.基于Workbench的齿轮稳态温度场和传动误差分析[J].机械传动,2023,47(05):98-104.

Guo Heng,Liu Zhuoting,Sun Yujiu,et al.Analysis of Gear Bulk Temperature Field and Transmission Errors Based on Workbench[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(05):98-104.
郭恒,刘卓婷,孙玉玖等.基于Workbench的齿轮稳态温度场和传动误差分析[J].机械传动,2023,47(05):98-104. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.05.016.

Guo Heng,Liu Zhuoting,Sun Yujiu,et al.Analysis of Gear Bulk Temperature Field and Transmission Errors Based on Workbench[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(05):98-104. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.05.016.

摘要

基于Workbench建立了齿轮温度场和传动误差有限元分析模型，对不同转速和转矩齿轮温度场、不同转速和不同温度下齿轮传动误差进行了分析。通过Ansys的Workbench对齿轮温度场进行仿真，得到齿轮温度场和齿轮啮合线温度场分布结果；把温度结果作为载荷，通过间接耦合的方法应用于齿轮传动误差仿真研究中，得到齿轮传动误差仿真结果。结果表明，随着齿轮转速和转矩的增加，齿轮温度整体呈现出上升趋势；齿轮转速、转矩分别与齿轮啮合线温度变化量近似呈现出线性关系。齿轮传动误差仿真分析中，随着齿轮转速和温度增加，齿轮传动误差曲线分别上移和下移，但齿轮传动误差曲线峰谷值变化不大；齿轮转速、温度分别与齿轮传动误差变化量近似呈现出线性关系。

Abstract

The finite element analysis models of the gear temperature field and transmission error are established based on Workbench. The gear temperature field at different revolutions and torques

the gear transmission errors at different speeds and temperatures are analyzed. Simulation of gear temperature field through Ansys Workbench

the distribution results of gear temperature field and gear meshing line temperature field are obtained; the temperature result is used as a load in the simulation study of gear transmission error by means of indirect coupling

and the simulation result of gear transmission error is obtained. The results show that with the increase of gear speed and torque

the gear temperature presents an overall upward trend; the linear relationship between gear revolution

gear torque and temperature variation of gear meshing line is approximately presented. In the simulation analysis of gear transmission error

with the increase of the gear speed and temperature

gear transmission error curve moves up and down respectively

but the peak-to-valley value of the gear transmission error curve does not change much; the gear speed and temperature are approximately linearly related to the variation of the gear transmission errors.

关键词

齿轮温度场热变形传动误差有限元方法

Keywords

GearTemperature fieldThermal deformationTransmission errorFinite element method

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