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                  鄭州蘭泰機械有限公司
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                  熔體齒輪泵熱應力和熱變形的有限元分析
                  日期:2016-09-29 編輯:admin 點擊數:

                  在高溫介質的作用下,熔體齒輪泵中心輪和行星輪會產生熱應力和熱變形,可能會出現卡齒現象,嚴重影響熔體齒輪泵傳輸作用。在此對熔體齒輪泵各個齒輪的熱應力和熱變形進行分析。不考慮齒面材料的各向異性及表面殘余應力等因素的影響,并假設齒輪嚙合為理想接觸。

                  熱應力是由于零部件的溫度場不均勻,外加約束、材料的不均質或物理及結構等特性不同引起各單元體間強迫膨脹與約束的應力。

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                  1、根據漸開線齒輪的嚙合數學方程,建立中心齒和行星輪的有限元3D模型,根據熱傳導偏微分方程和定解條件,建立的中心齒和行星輪本體穩態溫度場是可行的。

                  2、經有限元溫度場分析,在中心輪和行星輪上,中間截面的溫度都要高于上表面的溫度;在徑向方向,溫度會隨著徑向距離的減小而降低,并且溫度梯度也是隨著進行距離減小而減小。整個嚙合區域中兩端溫度偏低,其他區域溫度梯度很小。

                  3、由熱應力和熱變形分析結果表明,中心輪最大熱應力位于嚙合處的齒根上,行星輪最大熱應力位于嚙合處的齒頂上,這兩個位置是熱應力破壞最危險的部位;中心輪的熱變形會小于行星輪的熱變形,熱變形使得中心齒整體向外膨脹呈現凹形,熱變形使得行星輪整體向外膨脹呈現梯形,這樣就會造成卡齒,使得熔體齒輪泵無法正常運行。

                  4、高溫介質是造成熱應力和熱變形的主要原因,但中心輪和行星輪的最大熱應力、熱變形位置不類似,說明這些熱特征還與結構、材料等多因素有關。熔體泵:www.whatshappeningmagazine.com

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