基于ABAQUS的碟式太阳能方位角驱动机构蜗轮蜗杆接触强度分析

蜗轮蜗杆是碟式太阳能方位角驱动机构的重要部件，为确保方位角驱动机构能够安全平稳的工作，要求蜗轮蜗杆工作时的接触应力小于材料许用应力.本文采用参数化建模法建立了蜗轮蜗杆实体模型并导入ABAQUS中得到多齿对蜗轮蜗杆接触有限元模型；基于非线性接触分析法，探索了蜗轮蜗杆啮合瞬间接触齿面的应力分布状况.结果表明：基于ABAQUS的蜗轮蜗杆接触应力结果与赫兹接触应力理论计算结果之间误差仅为1%，蜗轮蜗杆接触应力均远低于相应材料的许用应力，但齿根处最大应力值达到了258.3 MPa，且有明显应力集中现象，而增大齿根过渡圆半径能有效降低齿根应力，增大齿轮接触强度，但当过渡圆半径大于5 mm以后，蜗轮蜗杆难以正常啮合甚至已不能正常工作