基于ANSYS 的斜齿轮接触有限元分析[J].pdf

文档介绍：68 机械传动 2010 年
文章编号: 1004- 2539( 2010) 04- 0068- 03
基于 ANSYS 的斜齿轮接触有限元分析
凡增辉赵熙雍晏红文
( 南车株洲电力机车研究所有限公司, 湖南株洲 412001)
摘要通过接触问题有限元基本理论的研究, 应用大型有限元分析软件 ANSYS 建立多齿对啮合斜
齿轮接触有限元模型, 对其进行接触非线性有限元分析。计算结果准确直观, 为斜齿轮接触应力分析和
强度校核提供了更加快速有效的方法。
关键词 ANSYS 斜齿轮有限元接触
The Contact Finite Element Analysis of Helical Gear based on ANSYS
Fan Zenghui Zhao Xiyong Yan Hongwen
( CSR Zhuzhou Electric otive Research Institute Co. Ltd. , Zhuzhou 412001, China)
Abstract According to study the finite element contact theory, the mult-itooth contact finite element model is
established for helical gear by using the software ANSYS, and nonlinear contact finite element analysis is carried out.
The result is accurate and intuitive. A faster and more effective method is provided for contact stress analysis and
strength checking of helical gear.
Key words ANSYS Helical gear Finite element Contact
位移非嵌入条件, 在切向方向满足库仑摩擦定律。只
0 引言
要主动轮输入转矩一定, 根据轮齿啮合面的接触状态,
齿轮啮合过程作为一种接触行为, 因涉及接触状啮合面可以分为 3 种边界条件, 即连续状态、滑动状态
态的改变而成为一个复杂的非线性问题。传统的齿轮和分离状态。对于由主动轮和从动轮所组成的接触问
理论分析是建立在弹性力学基础上的, 对于齿轮的接题, 可以将其分为 2 个独立的物体, 对主动轮和从动轮
触强度计算均以两平行圆柱体对压的赫兹公式为基分别建立整体坐标系下的有限元基本方程[ 1] , 得
础, 在计算过程中存在许多假设, 不能准确反映齿轮啮 K 1 U1= P1R 1
( 1)
合过程中的应力以及应变分布与变化。相对于理论分 KC UC= PCRC
析, 有限元法则具有直观、准确、快速方便等优点。式中 K1、KC ) ) ) 主动轮、从动轮的刚度矩阵
我们以有限元弹性接触分析理论为基础建立了
, U1、UC ) ) ) 主动轮、从动轮的节点位移向量
斜齿轮多齿对啮合的有限元模型, 通过齿面接触应力
CAMEO凯模CAE案例库P1、