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作者：苏越;胡飞;罗彪;曹远龙;赵柏程;李振国;
单位：南华大学机械工程学院;衡阳泰豪通信车辆有限公司;
摘要：为了得到电驱传动斜齿轮的稳态温度场和热变形场，基于斜齿轮的啮合原理以及传热学、摩擦学等理论推导得到了斜齿轮啮合面的平均摩擦热流密度以及其他各表面对流换热系数的计算方法。基于APDL语言建立了斜齿轮参数化热分析模型，得到了斜齿轮的稳态温度场和热变形场，揭示了不同的齿轮模型对稳态温度场和热变形场的影响规律。研究结果表明，稳态温度场呈梯度变化，其中啮合面的温度最高，轮毂温度最低；在啮合面上存在两个明显的高温区域，分别位于两个双齿啮合区内；在齿高方向上，齿面温度呈类“M”形分布，主动轮啮入端双齿啮合区内的最高温度靠近齿根位置，而啮出端双齿啮合区内的最高温度靠近齿顶位置；在齿宽方向，齿面温度呈非对称分布，对于顺时针旋转的右旋主动轮，啮入端双齿啮合区内的高温区靠近齿轮的前端面，而啮出端双齿啮合区内的高温区靠近齿轮的后端面。由于变形的累积斜齿轮总体热变形量齿顶最大，轮毂最低，最大变形区域位于齿轮两端面附近。考虑啮合线方向的变形量时，在齿宽方向，后端面的热变形大于前端面，与温度沿齿宽分布一致。为了节约计算成本，在计算稳态温度场时可以用单齿模型代替全齿模型且具有较高的精度，但是计算热变形场时只有全齿模型才是准确的，其他模型均存在较大的误差。
关键词：斜齿轮;;有限元;;稳态温度场;;热变形场
基金资助：湖南省自然科学基金资助项目(2023JJ50128);; 湖南省教育厅优秀青年项目(22B0445);; 衡阳市科技创新重大项目(202150013986)
