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齿轮瞬态温度场的仿真分析

作者:快乐28 发布时间:2020-11-29 12:31 点击数:

  齿轮瞬态温度场的仿真分析_物理_自然科学_专业资料。第3 9卷 第 2 期 2 0 1 3年 4月 航 空 发 动 机 Ae r o e n g i n e Vo 1 . 3 9 NO . 2 Ap r . 2 01 3 齿

  第3 9卷 第 2 期 2 0 1 3年 4月 航 空 发 动 机 Ae r o e n g i n e Vo 1 . 3 9 NO . 2 Ap r . 2 01 3 齿轮 瞬态温度场 的仿真分析 孙志礼 , 王宇宁, 印明昂, 杨 丽, 杨 强 ( 东北 大学 机械工程与 自动化学院 , 沈阳 1 1 0 1 8 9 ) 摘要: 以直齿 圆柱齿轮为研究对象, 基于能量守恒定律和傅立叶定律推导 了齿轮瞬 态温度场 的导热微分方程, 根据定解条件确定 了齿轮各个界面边界条件, 运用有限元方法 和传热学理论建立直齿 圆柱齿轮模型, 加载边界条件 , 并对其瞬态温度场进行仿真, 得到 了不同周期的温度场分布和节点温度变化曲线 , 系统地分析 了其温度场随时间的变化。 结 果表 明: 温度 随着啮合周期 的增多而增高 ; 在啮合阶段节点温度有一急剧升高 , 在退 出啮 合后进入非啮合阶段, 温度逐渐降低 ; 啮合 阶段温升大干非啮合阶段温度 的下降 , 该节点 温度 总体趋势升高。分析结果符合实际, 为齿轮的热分析奠定 了坚实的基础。 关键词 : 齿轮传动; 温度场 ; 边界条件 ; 瞬态 ; 节点温度 孙 志礼 ( 1 9 5 7 ) , 男, 教授 , 博 士 生 导 师 ,东 北 大 学 机 械 基 础 教 学 与 研 究 中 心 主任 , 研 究 方 向 为机 械 设 计 及 理论 研 究 。 Si mu l a t i o n An a l y s i s o f Ge a r Tr a n s i e n t Te mp e r a t u r e Fi e l d S UN Z h i — h , WA NG Y u — n i n g , YI N Mi n g — a n g , YA NG L i , YA NG Qi a n g 基金项 目: 航空科学基金( 2 O l 1 0 4 5 0 0 0 2 ) 资助 收稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 1 — 1 6 ( C o l l e g e s o f Me c h a n i c E n g i n e e i r n g a n d A u t o ma t i o n ,No r t h e a s t e r n Un i v e r s i t y , S h e n y a n g 1 1 0 1 8 9 , Ch i n a ) A b s t r a c t :T a k i n g t h e s p u r g e a r a s r e s e a r c h o b j e c  ̄t h e h e a t c o n d u c t i o n d i f e r e n t i a l e q u mi o n o f g e a r t r a n s i e n t t e mp e r a t u r e i f e l d wa s d e i r v e d b a s e d o n l a w o f c o n s e r v a t i o n f o e n e r g y a n d F o u ie r r  ̄l a w. Ea c h i n t e r f a c e b o u n d a r y c o n d i t i o n o f g e a r wa s i d e n t i i f e d a c c o r d i n g t o t h e b o u n d a r y c o n d i t i o n s . T h e s p u r g e a r mo d e l s we r e e s t a b l i s h e d ,t h e b o u n d a r y c o n d i t i o n s w e r e l o a d e d a n d t h e t r a n s i e n t t e mp e r a t u r e i f e l d s w a s s i mu l a t e d b a s e d o n he t in f i t e e l e me n t me t h o d a n d t h e h e a t t r a n s f e r t h e o r y . T h e t e mp e r a t u r e d i s t i r b u t i o n i n d i f e r e n t p e i r o d s a n d t h e n o d e t e mp e r a t u r e c h a n g e c u r v e we r e o b t a i n e d . he T t e mp e r a t u r e i f e l d s c h a n g e s w i t h t i me w e r e a n a l y z e d s y s t e ma t i c a l l y . he T r e s u l t s s h o w t h a t t h e t e mp e r a t u r e i n c r e a s e s w i t h me s h c y c l e . A


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