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礦用提升機鋼絲繩換繩車同步齒輪特性分析（7）(圖文)

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4.3 齒輪zui大等效應力分析
      在有限元模型中，利用探針提取從動輪一個齒面與一個齒根面的zui大等效應力。觀察恒定轉(zhuǎn)矩的zui大等效應力變化，當齒輪嚙合時間到達0.11s 時，位于從動輪齒面與齒根面的zui大等效應力達到zui大，zui大等效應力處于齒根處；應力的變化趨勢整體呈現(xiàn)出金字塔形；隨著同步齒輪嚙合的進行，zui大等效應力的幅值逐步升高；達到zui高點之后，應力幅值又逐步降低，表明嚙合過程的結(jié)束。因為齒輪嚙合過程中是單齒對接觸與兩齒對接觸交替出現(xiàn)形式，所以會出現(xiàn)zui大等效應力的波動。當處于單齒對接觸時，應力波動大，同時應力值將達到zui大；在雙嚙合區(qū)，其所受載荷與接觸壓力較平穩(wěn)，受到?jīng)_擊較小，且應力波動較小。

      如圖12所示，一次波動轉(zhuǎn)矩的zui大等效應力變化趨勢基本與恒定轉(zhuǎn)矩的zui大等效應力變化趨勢一致，同樣是先增 大后減??；但是zui大等效應力幅值變大，甚至超過了材料的屈服ji限。同時，由于一次波動轉(zhuǎn)矩的輸出，即使位于雙嚙合區(qū)時，其應力波動相較于恒定轉(zhuǎn)矩輸出時的應力波動也是更大。
 

      如圖13所示，三角波動轉(zhuǎn)矩的zui大等效應力變化趨勢基本與恒定轉(zhuǎn)矩的zui大等效應力變化趨勢一致。不同的是，由于三角波動轉(zhuǎn)矩輸出是先達到峰值再降低，而后又升高，導致齒輪嚙合進入雙嚙合區(qū)之后，其zui大等效應力相較于恒定轉(zhuǎn)矩的zui大等效應力出現(xiàn)“起伏式”波動。
 
      如圖14所示，指數(shù)波動轉(zhuǎn)矩的zui大等效應力變化趨勢基本與恒定轉(zhuǎn)矩的zui大等效應力變化趨勢一致，且zui大等效應力波動相較于恒定轉(zhuǎn)矩zui大等效應力更大。