渐开线圆柱齿轮接触分析计算与仿真研究

为方便实现渐开线圆柱齿轮接触分析,开发出渐开线圆柱齿轮啮合接触分析和齿廓修形算法程序.采用渐开线直齿轮参数方程精准建模,获得齿廓接触点的曲率半径,在考虑实际载荷的情况下,改进了赫兹接触公式来求解齿轮啮合接触应力.为减缓齿轮啮合冲击,在算法程序中提供了5种齿廓修形方式及其修形后的接触应力分析方法.与行业公认的齿轮设计仿真软件MASTA计算结果进行对比.结果表明,该算法程序接触应力求解精度较高,相对MASTA平均误差约为5.04%,齿廓修形后的接触应力分布一致,验证了该算法程序的合理性.

基于有限元方法的齿轮接触仿真分析

以齿轮接触为对象,推导了齿轮接触赫兹应力公式。利用ANSYS有限元分析软件对齿轮接触进行了仿真分析,并对有限元分析仿真值与推导公式的计算值进行了比较。结果表明,理论计算值和仿真值非常接近,表明采用AN-SYS有限元分析软件分析齿轮表面接触问题是可行的。

机械零件的接触应力计算

传递动力的高副机构,如摩擦轮、凸轮齿轮、链轮传动、滚动轴承、滚动螺旋等,都有接触强度问题,自然也涉及到接触应力。在此对接触应力计算作较为全面的讨论。

基于ANSYS的高速角接触球轴承接触分析

针对机床高速角接触球轴承复杂工况下的接触分析问题,首先利用ANSYS软件建立了有限元分析模型对球-平面接触进行有限元分析,将分析结果与赫兹公式理论解进行比较,验证有限元接触分析的正确性;然后分析了网格细化程度对计算精度的影响;最后建立了完整的角接触球轴承参数化模型,分析载荷、转速作用下的应力分布。得出如下结论:随着载荷的增大,每个球与内外圈的接触应力均增大,且与内圈的接触应力大于与外圈的接触应力;随着转速的增大,球与外圈的接触应力增大,而与内圈的接触应力减小。为角接触球轴承耦合热应力等的分析提供了方法。

RV减速器中针摆传动等效扭转啮合刚度分析

针对RV减速器中的针摆传动,建立了一种考虑摆线轮齿廓曲率半径变化的等效扭转啮合刚度计算模型,分析了输入力矩的变化对针摆传动等效扭转啮合刚度的影响。基于Hertz公式,推导了RV减速器中摆线轮与单个针齿啮合刚度随啮合点位置变化的函数关系式,利用摆线针轮传动模型计算实际参与啮合的齿数,进而建立针摆传动等效扭转啮合刚度模型。通过MATLAB软件对模型进行数值仿真,分析了3种不同输入力矩条件下等效扭转刚度曲线的变化规律,分析结果对RV减速器动力学模型研究有一定的理论和工程价值。

渐开线齿轮接触应力分布规律的研究

以一对啮合齿轮的接触应力为研究对象,分别利用Hertz公式和有限元法进行了接触应力的计算.通过对啮合轮齿在一个啮合周期内的接触应力进行计算和分析,发现了2种方法所得出接触应力的差异.

球面波在平面金属界面上的反射特性研究

研究主动电磁探测系统中辐射波在平面金属界面上的反射特性,以便为检测系统的参数设置提供依据,针对辐射线圈垂直于平面反射面的检测情形,建立了主动电磁探测系统数学模型。为了验证上述数学模型的正确性,利用索末菲公式将球面波转化为平面波的叠加,并通过赫兹矢量法推导了检测情形下反射磁场强度的表达式,与理想导体平面相比,讨论了反射强度与辐射波频率和反射面电磁参数的关系。并对反射面位于辐射器前方不同距离时的反射磁场强度进行了仿真测量,结果与理论计算值基本一致。证明实验装置可作为主动电磁探测系统应用在工程中。

四点接触球轴承接触应力的有限元分析

接触应力的计算对分析四点接触球轴承的性能、强度等至关重要.首先用赫兹公式计算了某四点接触球轴承只承受轴向载荷时的接触应力和接触椭圆长短半轴尺寸,然后据此确定有限元分析时轴承接触区域单元尺寸,将有限元分析结果与赫兹公式结果对照以判断准确性和精度,最后用有限元法分析四点接触球轴承在实际载荷作用下的接触应力和承载能力.结果表明,用研究方法分析四点接触球轴承接触应力是准确可行的.

渐开线直齿圆柱齿轮设计中的接触应力研究

齿轮传动通常在较高的接触应力下工作,对渐开线曲面间高副接触应力的分析认为:设计时如果考虑接触应力分布,对结构作相应改进,对于提高齿轮使用寿命很有实际意义。

打捆机驱动轮系统接触应力计算

为了探讨驱动轮系统各接触体的应力特征,应用弹性力学的公式和赫兹理论对多体接触问题的应力进行了研究,深入分析了接触应力的计算方法,推导出计算多弹性体接触时接触应力的实用计算公式,并结合驱动轮系统中驱动轮和捆线以及捆线和托辊接触的实际情况,考虑各接触体间相互作用的影响,分别计算出了其解析解,为零件的设计和机构改进以及分析此系统的磨损提供理论依据和参考数据。

齿轮副接触分析软件的开发

利用VB软件和有限元软件ANSYS的命令流及其APDL参数化设计语言,开发出齿轮副接触应力分析软件,实现了软件自动完成模型的创建、分析计算的功能,提高了分析问题的效率。并对软件仿真值与齿轮接触赫兹应力公式进行对比,结果表明,理论计算值和仿真值吻合的较好。

直线共轭内啮合齿轮副啮合强度分析

对直线共轭内啮合齿轮泵的齿轮、齿圈进行了静力分析。考虑油压对轮齿的影响,分析啮合过程中的力和力矩,利用赫兹公式计算出接触应力,并与有限元法计算的接触应力比较,结果显示两者的计算结果基本一致。结合理论公式与有限元软件,分别对直线共轭内啮合齿轮副啮合强度进行分析,对内啮合齿轮泵的研究有一定的参考价值。

中心距误差对具有梯度结构圆弧齿轮接触应力影响分析

为了研究中心距误差对具有梯度结构圆弧齿轮接触应力的影响,建立齿形为“渐开线-圆弧-渐开线”的圆弧齿轮数学模型,结合赫兹公式,推导出具有梯度结构的圆弧齿轮接触应力计算公式;建立梯度结构齿轮的有限元模型,进行仿真求解并与推导公式对比,验证了公式的正确性;研究了梯度结构对圆弧齿轮接触应力的影响,并对不同中心距误差下的齿轮啮合进行仿真,得到中心距误差对具有梯度结构圆弧齿轮接触应力的影响规律。

基于赫兹公式的活性粉末混凝土间隙球铰静摩擦因数计算研究

球铰静摩擦因数计算方法采用球铰上下截面完全接触的假设,这与许多实际情况不符。基于赫兹公式对传统计算方法进行有效接触面积修正,建立球铰上下接触面存在间隙时的静摩擦因数计算方法。与活性粉末混凝土间隙球铰工程案例相关数据进行对比,得到本文间隙球铰的修正面积法计算值与实测值误差为9.4%,证明该方法比传统方法精确度更高。

基于加热炉步进机械滚轮和斜台面轨道的有限分析

针对步进机械升降滚轮和斜台面轨道,建立了利用平面应力理论分析得出的接触应力理论模型,以某加热炉步进机械为例,利用ABAQUS软件进行有限元分析对比验证了该理论模型和赫兹公式的差异,得出了滚轮与斜台面轨道间接触应力的分布情况。