基于有限元的蝸輪蝸桿傳動性能模態(tài)分析

楊勇明

(上海理工大學 公共實驗中心，上海200093)

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基于有限元的蝸輪蝸桿傳動性能模態(tài)分析

楊勇明

(上海理工大學 公共實驗中心，上海200093)

針對蝸輪蝸桿傳動，由于動載荷沖擊引起振動變形和使用壽命等問題，文中提出基于有限元分析的蝸輪蝸桿傳動性能模態(tài)分析研究，使用實驗與仿真的方法，采用ANSYS Workbench軟件進行蝸輪蝸桿傳動性能模態(tài)分析，提取自由振動下的固有頻率和振型，進行仿真分析與結果對比，實驗表明，進行合理的蝸輪蝸桿傳動性能模態(tài)分析，并且提取合理的模態(tài)分析參數(shù)，對于蝸輪蝸桿的可靠性研究具有重要性。

傳動性能；ANSYS Workbench；模態(tài)分析；可靠性

蝸輪蝸桿作為一種重要的傳動機構，專門用于傳遞空間交錯軸間的運動和動力，利用速度轉換器將電機的回轉數(shù)降低到需要的回轉數(shù)，可以獲得較大轉矩，起到降低電機回轉數(shù)增加輸出扭矩的作用[1]。當電機回轉速度較大時，由于蝸輪蝸桿嚙合處存在相對滑動和動載荷沖擊等因素，容易引起蝸輪蝸桿的振動，甚至影響蝸輪蝸桿的使用壽命[2]。針對這一問題，本文提出基于有限元的蝸輪蝸桿傳動性能模態(tài)分析研究，可以實時監(jiān)測和分析蝸輪蝸桿的傳動性能，可以有效地提升蝸輪蝸桿的安全性和可靠性。

1　蝸輪蝸桿建模

本文研究的WPA40型蝸輪蝸桿減速器，主要由蝸輪、蝸桿、軸承、箱體、端蓋等零部件組成[3]，在保證聯(lián)接剛度和質(zhì)量分布正確性的前提下，利用Solidworks完成WPA40型蝸輪蝸桿減速器三維建模，圖1所示為WPA40型蝸輪蝸桿減速器三維模型。……