行星滚柱丝杠副滚柱端齿轮内啮合静态接触应力分析

行星滚柱丝杠副滚柱端齿轮为带有螺纹槽的渐开线直齿轮,与螺母固联的内齿轮相啮合。受螺纹槽的影响,齿面啮合接触应力与完整的直齿轮啮合接触应力不同。以行星滚柱端齿轮为研究对象,通过齿轮设计专业软件KissSoft和三维软件进行建模,利用有限元仿真软件分析带有螺纹槽的齿轮齿面接触应力分布和变化规律。研究表明,螺纹槽的存在增大了齿轮啮合的齿面接触应力,随着螺纹槽螺距的减小,齿面接触应力呈上升趋势,过大的螺距将减弱齿轮的抗弯强度。

基于ANSYS有限元软件的直齿轮接触应力分析

通过实例阐述了直齿轮的精确建模方法,并介绍了具体的设计原理,将生成的一对齿轮进行标准安装生成啮合模型。通过ANSYS转化成由节点及元素组成的有限元模型,运用完全牛顿-拉普森方法进行接触应力的静力学求解,并介绍了算法原理。说明了新的接触单元法的精确性、有效性和可靠性。

基于ANSYS的渐开线直齿圆柱齿轮有限元分析及改进方法

通过三维机械设计软件SolidWorks构建直齿圆柱齿轮实体模型,运用有限元分析软件ANSYS对齿根进行应力分析计算,得出齿根弯曲应力分布云图,通过与理论分析结果的比较,说明ANSYS在齿轮计算中的有效性。最后针对应力分布云图,对齿轮结构提出了改进方案,为齿轮的优化设计提供了可靠的理论依据。

对直齿圆柱齿轮Pro/E参数化设计及ANSYS有限元分析

论述了应用Pro/E软件进行齿轮的三维建模及参数化设计方法。建立了渐开线直齿圆柱齿轮参数化设计模型。利用Pro/E与ANSYS接口技术和ANSYS软件,对Pro/E中设计的具体渐开线直齿圆柱齿轮在一定载荷作用下的应力状态进行了有限元仿真分析。研究结果对齿轮模型库的开发、改进和优化齿轮设计具有一定的参考价值。

直齿内齿轮应力灵敏度有限元分析

以直齿内齿轮为研究对象,在PRO/E平台上建立三维实体模型,采用集成方式调用pro/me-chanica建立有限元分析模型,并利用pro/mechanica灵敏度分析技术对影响直齿内齿轮应力的主要结构参数进行分析。给出了直齿内齿轮应力与主要结构参数之间的关系图。结果表明,大的变位系数会增大节线处的应力,而适当增大模数、压力角和齿顶高系数能够减小节线处的应力,为直齿内齿轮设计的改进和优化设计提供了理论依据。

直齿内齿轮固有频率灵敏度有限元分析

以直齿内齿轮为研究对象,在PRO/E平台上建立三维实体模型,采用集成方式调用PRO/MECHANICA建立有限元分析模型,并利用PRO/MECHANICA灵敏度分析技术对影响直齿内齿轮固有频率的主要结构参数进行分析。得出直齿内齿轮固有频率与主要结构参数之间的关系图,结果表明大的变位系数、压力角、模数、齿数和齿顶高系数能有效减小内齿轮的固有频率。分析结果为直齿内啮合齿轮传动的减振设计和噪声控制及进一步的动力学分析和优化提供了理论依据。

内啮合齿轮接触应力的有限元分析

利用ANSYS有限元分析软件对内啮合齿轮进行接触应力分析,计算出齿轮在工作中的应力大小和分布情况,并与经验公式计算的接触应力进行比较。结果表明:有限元仿真结果与公式计算结果基本吻合。

非对称渐开线直齿轮弯曲应力的有限元分析

对非对称渐开线直齿轮的弯曲应力进行有限元分析。基于Pro/ENGINEER软件建立了非对称渐开线直齿轮的参数化模型,并通过ANSYS软件建立齿轮的有限元模型。通过对有限元模型的应力分析,得到了非对称/对称渐开线直齿轮在不同啮合点处的位移和应力分布。不同参数条件下的结果表明:适当的增大工作侧压力角对于提高齿轮的传动性能是非常有利的。

功能梯度材料应用在齿轮上的可行性分析

为解决齿轮热处理过程中存在畸变、齿根处弯曲应力增加、齿轮的寿命降低等问题,将功能材料技术应用到齿轮工作接触面处(简称功能梯度齿轮)。首先,开展了单质齿轮性能与单质齿轮热处理后性能的对比分析;然后,建立了单质圆柱渐开线齿轮模型与功能梯度材料圆柱渐开线齿轮模型,对其进行了弯曲应力有限元计算,并对其性能进行了对比分析。将未经热处理的单质齿轮作为桥梁,建立了单质齿轮热处理后的性能与功能梯度材料齿轮性能之间的关系。功能梯度材料不仅在轮齿表面硬度与齿根弯曲应力方面比热处理后的齿轮有更好的性能,而且能避免齿轮热处理过程中产生的畸变、渗碳层不均匀等缺陷。分析结果表明:将功能梯度材料应用到齿轮上是可行的。

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。

直齿圆柱齿轮齿根三维弹性应力分析

采用有限元软件ANSYS提供的子模型技术，对有限宽度（齿宽系数=0．03～1．2）渐开线直齿圆柱齿轮齿根附近三维弹性应力场进行了详细分析；重点研究了齿根附近应力与齿轮宽度之间的关系。结果表明，齿根应力沿宽度分布是不均匀的，其最大值及相应位置与宽度有关；有限宽度直齿圆柱齿轮齿根应力最大值大于按平面应变假设计算得到的结果；齿根附近总位移沿宽度分布也不均匀，在靠近表面附近有较明显的变化。

基于模拟直齿轮啮合模型的齿根强度分析

齿轮啮合是一个比较复杂的过程,由于渐开线齿廓的固有特性使得齿轮在啮合过程中会产生许多非线性的影响,这些非线性影响对于齿轮啮合特性的分析和优化有着举足轻重的意义。文章首先基于先进的有限元理论,提出一种能够准确计算齿轮啮合刚度,并可模拟齿轮啮合动态过程的有限元模型。其次将应用此模型考虑摩擦的影响对直齿轮齿根应力进行分析,并对直齿轮轮齿的齿根应力在啮合过程中的变化趋势以及相应的摩擦影响进行讨论和总结。

基于MATLAB与SolidWorks联合建模的渐开线圆柱直齿轮接触特性仿真分析

通过渐开线直齿轮齿廓方程在MATLAB中构建出渐开线直齿轮的点云模型生成精确地齿廓,将点云数据导入到SolidWorks中构建出齿廓精确的渐开线直齿轮副的三维模型;然后对渐开线直齿轮副进行理论接触应力计算,并对联合建模的齿轮副与参数化建模的齿轮副进行接触应力的有限元仿真分析和动力学仿真分析结果进行对比。结果表明:联合建模所得三维模型满足渐开线齿轮副的接触特性研究需求,且较参数化建模方法,联合建模的齿廓更加精确,有限元仿真的接触应力更加精确。

基于有限元法的塑料齿轮动态啮合接触分析

为研究塑料直齿轮在动态啮合过程中的应力分布规律，运用ANSYSWorkbench建立了塑料直齿轮啮合副的有限元模型，基于接触有限元法对塑料直齿轮的接触过程进行了仿真分析，得到了塑料直齿轮的动态接触应力与齿根应力的分布规律，然后利用该方法研究了在不同工作载荷下塑料齿轮的动态啮合规律。计算结果表明：有限元数值仿真结果与采用赫兹应力理论以及刘易斯方程所计算的塑料齿轮应力值相吻合，验证了该方法的正确性；同时还获得了工作载荷对塑料齿轮啮合传动的影响，为塑料齿轮的啮合特性分析提供可行的分析方法。