基于ANSYS的齿轮接触应力有限元分析【开题报告+文献综述+毕业设计】

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1、本科毕业论文系列开题报告机械设计制造及其自动化基于ANSYS的齿轮接触应力有限元分析一、选题的背景和意义齿轮是机械中最重要的零件之一。由于其形状比较复杂，用传统的计算方法不能确定其真实的应力及变形分布规律，因此从弹性力学出发，用现代设计方法研究齿轮的受载变形情况和接触强度，具有广泛的用途，它可以提高整个齿轮结构的设计水平。相对于传统的计算方法，有限元由于其能快速、准确可靠、灵活地分析计算，在国内外齿轮设计和计算中已得到广泛应用。齿轮变形的有限元分析七十年代已开始，但仅仅计算挠曲变形，接触变形和接触应力的有限

2、元分析在九十年代才真正开始，主要方法有罚函数法，拉格朗日乘子法等，其中罚函数法由于其经济和方便，得到了广泛使用。齿轮计算中的有限元法是建立在最小能量基础上的方法，最终形成一组平衡方程，即{K}{D}={R}，{K}为刚度矩阵(它与齿轮的材料、几何形状和单元特性有关)，{D}为位移向量，{R}为载荷向量，构成并求解这个方程就是齿轮计算的有限元法过程。意义:通过一对齿轮轮齿接触的仿真分析，分析了轮齿变形和应力在齿轮啮合过程中的变化。有限元法能分析各种参数齿轮的齿根应力，特别是分析不同齿根过渡曲线和不同齿向载荷分

3、布的齿根应力。齿轮接触过程的仿真分析，将为齿轮动态设计、优化设计和可靠性设计打下新的基础。这样不仅能够优化齿轮结构、齿形和齿廓，还能优化齿轮材料和工艺，能实现齿轮结构、材料和工艺创新。二、研究目标与主要内容（含论文提纲）1.利用有限元软件建立齿轮分析模型2.利用ANSYS对分析模型进行静力分析3.对有限元分析结果进行分析1.ANSYS准备工作1.1ANSYS安装与启动1.1.1许可证服务器安装1.1.2主程序安装1.1.3启动许可证服务器1.1.4ANSYS启动与配置1.2设置工作目录1.3指定作业名与分析

4、标题1.4定义图形界面过滤参数1.5ANSYS单位制1.6选取和定义单元2．建立齿轮分析模型2.1几何模型的建立2.1.1在UG中建立齿轮模型2.1.2生成两齿轮的啮合图2.2几何模型的网格划分2.2.1定义单元属性2.2.2定义网格生成控制并生成网格3.ANSYS静力加载与静力求解3.1创建接触对3.2ANSYS施加边界条件和加载3.3ANSYS求解4.求解结果的分析4.1求解结果查看4.2结果分析及结论5.总结三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等有限元法分析计算的思路和做法可归纳如下：（

5、1）齿轮建模（2）网格划分（3）静力加载（4）求解四、参考文献[1]孙桓等.机械原理[M].第七版.北京:高等教育出版社,2006.5,174-189.[2]杜白石等.三维机械设计基础教程[M].陕西:西北农林科技大学,2009.[3]易日.使用ANSYS6.1进行结构力学分析[M].北京:北京大学出版社,第四版.[4]杨创创等.有限元软件ANSYS11.0上机指导[M].陕西:西北农林科技大学机电学院,2010.[5]曾攀.有限元分析基础教程[M].北京:清华大学,2008年.[6]ansys适合初学者教

6、程,网址:ftp://ftp2.nwsuaf.edu.cn/.[7]ANSYSLS-DYNA教程及练习,网址:ftp://ftp2.nwsuaf.edu.cn/.[8]王新敏.王新敏ANSYS讲义,网址:ftp://ftp2.nwsuaf.edu.cn/.[9]刘斌彬.ANSYS有限元齿轮接触及弯曲应力研究[J].机电技术,2009,3.[10]ANSYS接触分析实例,网址:http://www.docin.com/p-26093486.html.[11]龚曙光等.ANSYS操作命令与参数化编程[M].第三

7、版.北京:机械工业出版社,2004.[12]吴宗泽等.机械设计课程设计手册[M].第三版.北京:高等教育出版社,2006年.[13]黄亚玲.基于ANSYS的斜齿轮接触非线性有限元分析[J].理论与探索,2006,4.[14]王丽娟等.基于ANSYS的齿轮模型建立及齿根弯曲应力分析[J].机械工程与自动化,2008,2.[15]戴进.基于齿轮加工原理的精确建模及ANSYS有限元分析[J].CAD/CAM/CAPP应用,2007.[16]李珊珊等.基于ANSYS的斜齿轮接触应力有限元分析[J].机械工程与自动化

8、,2009年,第四期.[17]雷镭等.基于ANSYS有限元软件的直齿轮接触应力分析[J].机械传动,2006年.[18]林吉靓等.基于ANSYS的齿轮参数化建模和弯曲应力分析[J].制造业信息化,2007.[19]周秦源.基于Pro/E和ANSYS的齿轮接触应力的有限元分析[J].沈阳航空工业学院学报,2007，24(4).[20]杨会霞等.基于Pro/E和ANSYS的斜齿轮建模和应力分析[J].设计与研究,20