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1、第37卷第10期升降機(jī)齒輪齒條接觸的聯(lián)合仿真分析文章編號(hào)：1004—2539(2013)10—0069—03升降機(jī)齒輪齒條接觸的聯(lián)合仿真分析鄒杰劉曉婷杜二超胡圣登(1長(zhǎng)安大學(xué)道路施工技術(shù)與裝備教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安710064)(2四機(jī)賽瓦石油鉆采設(shè)備有限公司，湖北荊州434022)摘要為了研究升降機(jī)齒輪齒條傳動(dòng)的接觸應(yīng)力，采用ADAMS軟件與ANSYS軟件的聯(lián)合仿真技術(shù)對(duì)齒輪齒條接觸力動(dòng)態(tài)特性和齒輪接觸應(yīng)力等進(jìn)行了仿真分析，同時(shí)分別將其與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，表明仿真結(jié)果具有較高的分析精度。關(guān)鍵詞升降機(jī)齒輪齒條聯(lián)合仿真接觸分析JointSimulat
2、ionAnalysisoftheRackandPinionContactofLiftZouJieLiuXiaotingDuErchaoHuShengdenga(1Chang’anUniversityMOEKeyLaboratoryofRoadConstructionTechnologyandEquipment，Xi’an710064，China)(2ServaSJSCo．，L【d．，Jingzhou434022，China)AbstractInordertostudythecontactstressofliftrackandpinion．thesimulat
3、ionanalysisofthedynamiccharacteristicsandcontactstressoftherackandpinioncontactforcearecarriedoutbyusingtheADAMSsoftware．a(chǎn)nditCangetthedateofcontactforce，then，wecanimportthedateintotheANSYSandANSYSsoftwarejointsimu-lation．Att}lesametime．thesimulationresultsarecomparedwiththeoretica
4、lcalculationresults，andthesimulationresultshavethehigheranalysisprecision．KeywordsLiftRackandpinionJointsimulationContactanalysis0引言1齒輪齒條式升降機(jī)的動(dòng)態(tài)特性仿真分析目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)齒輪接觸問(wèn)題做了大量的研究，驗(yàn)證了利用有限元方法計(jì)算齒輪齒條結(jié)構(gòu)分析的1．1齒輪齒條式施工升降機(jī)模型的建立正確性。OHNOKousaku、Badam。D、Lee等l】J應(yīng)用有齒輪齒條式施工升降機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而ADAMS限元的方法，對(duì)齒輪嚙合靜態(tài)接
5、觸、動(dòng)態(tài)接觸問(wèn)題進(jìn)行軟件自身建模功能又比較薄弱，因此采取在Solidworks了分析，并驗(yàn)證了分析結(jié)果的可靠性；藍(lán)嬈、葉友三維軟件中建立施工升降機(jī)的三維模型，對(duì)建立好的東[]。利用ANSYS計(jì)算齒輪接觸應(yīng)力，與傳統(tǒng)計(jì)算模型在Solidworks中進(jìn)行干涉檢驗(yàn)，然后模型導(dǎo)入方法進(jìn)行比較，進(jìn)而為齒輪的設(shè)計(jì)，優(yōu)化和齒面接觸疲ADAMS軟件，最終在ADAMS軟件中的模型見(jiàn)圖1。勞強(qiáng)度校核提供條件。然而，幾乎所有的研究者均采用恒定的力或力矩進(jìn)行計(jì)算，但實(shí)際齒輪齒條在嚙合時(shí)其實(shí)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，故不能對(duì)其動(dòng)態(tài)嚙合過(guò)程進(jìn)行仿真，同時(shí)計(jì)算精度也不高。本文中采用ADAMS與AN
6、SYS聯(lián)合仿真技術(shù)對(duì)齒輪齒條接觸力大小和接觸應(yīng)力分析進(jìn)行研究，具體來(lái)說(shuō)就是應(yīng)用ADAMS對(duì)齒輪齒條式施工升降機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，獲得齒輪齒條的接觸力學(xué)特性曲線(xiàn)，對(duì)曲線(xiàn)上的數(shù)值點(diǎn)進(jìn)行采樣，然后圖1施工升降機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真模型將獲得的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到ANSYS中，進(jìn)行齒輪齒條的1．2模型約束與驅(qū)動(dòng)的設(shè)置強(qiáng)度校核，本文中我們?yōu)辇X輪齒條的聯(lián)合仿真分析研對(duì)齒輪齒條施加運(yùn)動(dòng)副時(shí)，采取對(duì)齒輪與齒輪軸究提供了參考依據(jù)。．施加旋轉(zhuǎn)副，齒輪軸與大地添加移動(dòng)副，齒輪與齒條間7O機(jī)械傳動(dòng)2013年添加“solidtosolid”接觸l6。](實(shí)體間的接觸)。吊籠與2齒輪齒條的的有限元分析傳動(dòng)
7、機(jī)構(gòu)在掛耳連接孔中心施加一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，滾輪與吊籠之間施加固定副，滾輪與導(dǎo)軌架之間施加“solidto2．1創(chuàng)建實(shí)體模型solid”接觸，導(dǎo)軌架與大地施加固定副。驅(qū)動(dòng)加在旋轉(zhuǎn)在Solidworks軟件中打開(kāi)并建立零件的實(shí)體模型，副上，因電機(jī)轉(zhuǎn)速l440r／rain，減速比為1：16，故轉(zhuǎn)速考慮到仿真的計(jì)算量以及齒輪齒條傳動(dòng)受力狀況，其設(shè)置為540。／s。仿真時(shí)間定為2s，步數(shù)設(shè)置為20O0，受力區(qū)域主要集中在齒輪齒條的接觸處和齒根處，因運(yùn)行仿真模型。此對(duì)于齒條的建模，本文中僅取少量的幾個(gè)齒進(jìn)行仿1．3仿真結(jié)果后處理真分析，最終建立的三維模型如圖4a所示。本文中模
8、擬的是3個(gè)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此繪制的齒l—MOTIOR
