【技术实现步骤摘要】
一种基于热网络模型直齿轮温度场的预测方法
：本专利技术属于齿轮设计加工领域，具体涉及一种种基于热网络模型直齿轮温度场的预测方法。
技术介绍
：齿面温度是判断齿轮是否发生胶合的一个重要参数。但是现有的齿面温度预测方法通常是将单个轮齿离散为多个温度单元，未考虑其他轮齿在啮合过程中由于摩擦产生的热流量的影响，导致预测得到的结果不够准确。此外，部分考虑热阻的方法其热阻确定流程又过于复杂。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种基于热网络模型直齿轮温度场的预测方法，本专利技术计算步骤简单，计算时间较短，所占内存较小，可以单独求解任意每一点的温度值，计算瞬时温度时，考虑到齿轮副的啮合规律，与Blok闪温公式相比，更接近于齿轮实际啮合情况；在分析齿轮温度场过程中，不仅考虑了齿轮副在啮合过程中的啮合规律，也考虑了齿轮结构对齿轮温度场的影响，预测更加精准。为解决上述问题，本专利技术的技术方案是：.一种基于热网络模型直齿轮温度场的预测方法，包括如下步骤：步骤一、得到直齿轮的基本几何参数和基本运行...
【技术保护点】
1.一种基于热网络模型直齿轮温度场的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一、得到直齿轮的基本几何参数和基本运行参数:基本几何参数包括齿轮齿数Z；齿轮模数m；齿宽B；齿轮分度圆压力角α；齿轮材料的泊松比与弹性模量μ和E；齿轮材料的热传导系数λ、密度ρ和比热容c；基本运行参数包括齿轮的转速n；齿轮输入扭矩T；直齿轮包括主动轮和从动轮；/n步骤二、设直齿轮副接触区域为一宽为接触半宽、长为齿宽的矩形区域，基于赫兹接触理论，齿轮副的接触应力p与接触半宽a
【技术特征摘要】
1.一种基于热网络模型直齿轮温度场的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、得到直齿轮的基本几何参数和基本运行参数:基本几何参数包括齿轮齿数Z；齿轮模数m；齿宽B；齿轮分度圆压力角α；齿轮材料的泊松比与弹性模量μ和E；齿轮材料的热传导系数λ、密度ρ和比热容c；基本运行参数包括齿轮的转速n；齿轮输入扭矩T；直齿轮包括主动轮和从动轮；
步骤二、设直齿轮副接触区域为一宽为接触半宽、长为齿宽的矩形区域，基于赫兹接触理论，齿轮副的接触应力p与接触半宽aH分别表示为：
其中，FNC为法面载荷；B为齿宽；Eeq与REC分别为等效弹性模量与综合曲率半径，表示为：
E1表示主动轮弹性模量，E2表示从动轮弹性模量；RE1与RE2分别为主动轮与从动轮的曲率半径，μ1与μ2分别为主动轮与从动轮的的泊松比；在任意啮合点C的相对滑动速度Vc表示为：
式中，d1与d2分别为主动轮与从动轮的分度圆直径；Vc1和Vc2分别表示为主动轮与从动轮的切向速度；gyc表示啮合点C与节点的距离，n2表示从动轮转速；
步骤三、主动轮的摩擦热流量表达为：
式中，μc为摩擦系数；γ为热能转换系数，取0.95；β为热流密度分配系数，n1表示主动轮转速。
式中，ρ1,λ1,c1分别表示主动轮的材料的密度、热传导系数和比热容；ρ2,λ2,c2分别表示从动轮的材料的密度、热传导系数和比热容；
步骤四、建立热网络模型：将啮合区域平均离散成N个区域，取每个啮合点以及啮合点沿齿厚方向的齿厚中点为温度节点，将每一个离散区域等效为一个温度单元e，每个温度单元e通过各温度节点间的热阻连接构成热网络模型，其中热阻包括对流换热热阻与热传导热阻；啮出点的本体温度表示为：
TB11表示啮出点即最后一个啮合点沿齿厚方向齿厚中点的温度值；TB1表示啮出点的温度值；Ta表示周围环境温度；R11与R12表示沿齿厚方向的热传导热阻；R13表示啮出点沿齿高方向的热传导热阻；R1m表示齿轮啮合面上啮出点区域与润滑油之间的对流换热热阻，Rt表示齿顶面与润滑油之间的对流换热热阻，Q1表示啮出点的热流密度；Sc表示啮合区域面积；
求出TB11与TB1，然后通过将TB11代入到下式可求得倒数第二个啮合点处相关的温度TB2与TB21，同理，可求...
【专利技术属性】
技术研发人员：周长江，邢明才，唐乐为，屈泽峰，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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