直齿圆柱齿轮减速器广泛应用于机械行业的各个领域,齿轮的啮合性能直接影响着整个系统。高速,重载是齿轮传动的发展方向,保证传动的精度和平稳性成了亟待解决的问题。本文建立有限元分析模型,研究不同工况对直齿圆柱齿轮减速器的动态传动误差和接触性能的影响规律并评估结构效率。本文研究主要内容有以下几个部分:(1)推导赫兹接触理论齿轮接触应力计算公式,建立齿轮传动的动力学模型并验证传动误差表达式,论述有限元接触算法。为齿轮的啮合接触分析奠定理论基础。(2)应用SolidWorks对直齿圆柱齿轮减速器进行三维建模,基于HyperWorks建立包含轴系,弹性支承部件,箱体与齿轮的有限元网格模型,细化重要接触部位的网格并设置边界条件。通过低转速,低负载工况的动态传动误差校验有限元模型,对比理论计算与实验测量数据,修正边界条件,提高有限元计算与实验测量的匹配度。逐级提升转速与负载,研究齿轮的动态传动误差,齿面接触应力的变化规律。(3)考虑减速器工况的多样性,建立耦合齿形误差,齿距误差,不同齿轮材料的有限元分析模型。研究各个因素对齿轮动态传递误差,啮合刚度与接触应力的影响。(4)运用SPH算法的基本理论,基于LS-DYNA软件进行喷油润滑的流固耦合数值模拟。研究喷油润滑系统喷出的润滑油与空气形成的气液两相流对闭式齿轮传动的影响。(5)针对减速器系统的结构与力学特征,结合结构功能和设计要求,通过应力分布系数、等效比刚度等参数评估对比不同材质齿轮减速器系统的承载能力、抗变形能力、力学环境适应能力。基于各评估参数,完成对减速器系统的结构效率评估,评判减速器系统结构设计的先进性和最优性。