齒輪有限元分析

1、基于 ANSYS 的齒輪傳動有限元分析和優(yōu)化摘要ANSYS 是隨著電子計算機的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種在計算數(shù)學(xué)，計算力學(xué)和計算工程科學(xué)領(lǐng)域最有效的通用有限元分析軟件。它是融結(jié)構(gòu)，熱，流體，電磁，聲學(xué)于一體的大型通用有限元商用分析軟件。利用 ANSYS 有限元分析，可以對各種機械零件，構(gòu)件進行應(yīng)力，應(yīng)變，變形，疲勞分析，并對某些復(fù)雜系統(tǒng)進行仿真，實現(xiàn)虛擬的設(shè)計，從而大大節(jié)省人力，財力和物力。由于其方便性、實用性和有效性，ANSYS 軟件

2、在各個領(lǐng)域，特別是機械工程當中得到了廣泛的應(yīng)用。齒輪是機械中常用的一種零件，其在工作的過程中會產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)變和變形，為保證其正常工作需要對齒輪的輪齒和整體受力進行分析，保證其剛度和強度的要求。本論文采用ANSYS軟件對齒輪進行靜力學(xué)分析和優(yōu)化實現(xiàn)對齒輪的虛擬設(shè)計。齒輪是最重要的零件之一。它具有功率范圍大，傳動效率高，傳動比正確，使用壽命長等特點，但從零件失效的情況來看，齒輪也是最容易出故障的零件之一。據(jù)統(tǒng)計，在各種機械故障中，齒輪失效就

3、占故障總數(shù)的60%以上。其中輪齒的折斷又是齒輪失效的主要原因之一。齒輪嚙合過程作為一種接觸行為, 因涉及接觸狀態(tài)的改變而成為一個復(fù)雜的非線性問題。傳統(tǒng)的齒輪理論分析是建立在彈性力學(xué)基礎(chǔ)上的, 對于齒輪的接觸強度計算均以兩平行圓柱體對壓的赫茲公式為基礎(chǔ),在計算過程中存在許多假設(shè),不能準確反映齒輪嚙合過程中的應(yīng)力以及應(yīng)變分布與變化。相對于理論分析,有限元法則具有直觀、準確、快速方便等優(yōu)點。齒廓曲面是漸開線曲面，所以建模的難點和關(guān)鍵在于如何確