本文对玉米联合收获机传动系统中直齿圆柱齿轮及直齿锥齿轮的结构参数进行了有限元优化仿真；分析了直齿圆柱齿轮及直齿锥齿轮在工作过程中对传动系统运行的冲击振动影响程度、变形程度和能否出现破坏应力的现象。同时，也研究了他们的固有频率和振形，讨论了其产生共振的可能性及对联合玉米收割机可靠性的影响。传动系统中直齿圆柱齿轮及直齿锥齿轮的结构参数是影响传动系统是否可靠运行的重要因素，结构参数的变化会对其内部的应力分布产生很大的影响。找出了不同结构参数对传动系统运行的影响规律，并对结构参数进行了相应的优化设计。

0引言

    玉米是世界三大谷物之一，我国是世界上第二大玉米生产国，也是最大的玉米消费国。玉米是我国三大主要粮食作物之一，种植面积不断扩大，单产逐年提高，促进了玉米收获机械化发展。玉米实现机械化的突破口就是玉米联合收获机械，农业生产急需解决玉米收获的机械化问题。

    玉米联合收获机传动系统中的主传动箱起着向前、向后分配动力的主要作用，所以，主传动箱的优化有着不可低估的作用。

    主传动箱的主要传动方式是齿轮传动，齿轮传动系统是玉米联合收获机上关键传动部件之一，齿轮传动的主要特点是：瞬时传动比恒定；传动效率高，可达98％-99%；工作可靠，使用寿命长；结构紧凑；适用范围大。齿轮是靠轮齿共扼齿面间的相互啮合来传递动力和运动，如果轮齿之间作用力的大小、方向、作用点这三者中任何一个因素发生改变，都会使齿轮副产生振动，轮齿之间的啮合发生冲击，引起转速的波动，以及齿轮上载荷的变化，造成传动中冲击和噪声的产生，严重时将导致齿根的变形和断裂，从而影响传动的精度、降低工作效率。因此，精确的掌握齿轮的力学特性、运动特性，对于整个系统的结构优化、强度校核及降低成本具有重要意义。

1传动系统关键机构的静力学分析

    传动系统在工作过程中，当承受满载时，传动系统因受力发生的形变可能会对系统的运行产生较大影响，因此要对其进行仿真分析。本文选择有限元分析软件ANSYS对传动系统关键部件中受力部分进行了建模及受力分析，计算出其最大综合等效应力以及所产生的形变对传动系统运行的影响程度。

1.1直齿圆柱齿轮有限元分析与强度校核
 

    图1为齿轮装配变形图，由图可知，由于ANSYS建模的原因，两个齿轮之间有一定的重叠，通过接触对的设置以及计算，齿轮在接触变形前位移量为0. 592 398 mm。由图2可知，齿轮的齿顶变形最大，符合实际情况。最大变形为0. 642 79 mm，考虑到由于装配的齿轮间隙以及建模本身的齿轮重叠，齿轮的实际变形为0. 071 881 mm，不会对齿轮的运行造成影响。

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