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《基于ansys的直齿面齿轮的承载接触分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2009年7月机械科学与技术July2009第28卷第7期MechanicalScienceandTechnologyforAerospaceEngineeringVo.l28No.7基于ANSYS的直齿面齿轮的承载接触分析12211李永祥,毕晓勤,张军顺,陈国定,赵宁(1西北工业大学,西安710072;2河南工业大学,郑州450052)李永祥摘要:在Ansys软件的接触分析模块基础上,建立了直齿面齿轮三齿对啮合的三维有限元非线性接触分析模型,对面齿轮齿面的接触状态进行了分析,并进行了不同承载状况下的接触状态分析。同时利用APDL语言形成了接触模型的参数化程序,对面齿轮在
2、不同载荷条件下一个啮合周期内的接触情况进行了研究。关键词:面齿轮;接触分析;ANSYS;承载接触分析中图分类号:TH132.41文献标识码:A文章编号:100328728(2009)0720931205LoadedContactAnalysisofaStraightTeethFaceGearbyANSYS12211LiYongxiang,BiXiaoqin,ZhangJunshun,ChenGuoding,ZhaoNing12(NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xican710072;HennaUniversityofTechnolo
3、gy,Zhengzhou450052)Abstract:OnthebasisofthecontactmodelinANSYS,the3Dnon2linearcontactmodelwasestablishedforthethreemeshingteethpairsofastraightteethfacegear.Thecontactstateoftheteethsurfaceisanalyzedundertheconditionofdifferentloads.TheparametricprogramofthecontactmodelisformedbyAPLDlangu
4、age.Thecon2tactstateduringameshingperiodundertheconditionofdifferentloadsisinvestigatedbytheprogram.Keywords:facegear;contactanalysis;ANSYS;loadedcontactanalysis[5]面齿轮传动是一种渐开线圆柱齿轮与圆锥齿轮件;南京航天航空大学朱如鹏等人根据产生根相啮合的齿轮传动,当两齿轮轴线垂直相交成90b切与齿顶变尖的条件,通过研究获得了面齿轮传[1]时,称之为面齿轮传动。面齿轮传动是一种新型动齿宽设计的基本公式,提出了避免根
5、切和齿顶的点接触的齿轮传动形式,具有重合度大、无需防错变尖的直齿面齿轮设计方法,并在直齿面齿轮啮[6~9]位设计、与其啮合的直齿圆柱齿轮无轴向力且动力合仿真等方面开展了研究工作。[2,3]性能好和力矩分流的精度高等优点,面齿轮传在承载接触问题的研究方面,文献[10,11]中提[2~4]动目前已经成功应用于直升机传动系统中。在出了齿轮承载接触分析的模型和方法,并对弧齿锥齿面齿轮传动中,齿面接触区的位置、形状和大小对面轮的模型进行了分析,文献[12]中基于Ansys软件实齿轮传动的平稳、使用寿命和噪音等都会产生直接现了对准双曲面齿轮建模及有限元分析,文献[13]利的影响。用M
6、ARC实现了对弧齿锥齿轮准静态啮合仿真分析。美国芝加哥伊利诺斯大学的Litvin等人根据文献[5~9]中对面齿轮啮合问题的研究,主要是基于啮合原理分析了面齿轮根切和齿顶变尖的几何条解析方法和简单的数值仿真,并做了大量的简化,不能准确的反应面齿轮实际的啮合情况。而利用有限元方法对面齿轮的啮合特性进行分析,就可以考虑结收稿日期:2009-01-15基金项目:国家自然科学基金项目(50675176)资助构形状和不同边界载荷条件等问题。笔者采用Ansys作者简介:李永祥(1960-),教授,博士研究生,研究方向为机械设软件对面齿轮承载条件下的接触状况进行了分析,利计及理论,liy
7、ongxiang@haut.edu.cn用Ansys进行接触分析可以自动识别接触对和实现932机械科学与技术第28卷间隙闭合,并能根据齿间接触情况对载荷进行分配,所建齿轮模型,在齿高方向划分了17层单元,过渡部更接近于真实情况。分划分4层单元,齿厚方向划分41层单元,为节省计算资源,省略了齿轮的辐板和轮彀部分等对接触分析1齿轮有限元网格模型的建立结果影响不大的部分。该模型共有7896个节点,在Ansys中对齿轮副进行分析,首先要建立齿轮7678个单元,轮齿采用Solid45八节点线性等参元,将的有限元网格模型。依据表1中齿轮啮
