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弧齿锥齿轮造型和有限元强度分析

发布于:2022-05-17 19:32
强度分析

      传动件广泛应用于汽车、拖拉机床制造业等领域,具有传递才旧交轴运动、传动和传递功率大等优点。利用实体造型旋转特征生成齿坯,有限元分析软件在设计的初始阶段准确的获得齿轮的物理特性和强度分析,可以快速地对设计做出评估和及早对设计进布了更改。因此寻找一种快捷有效的弧齿锥齿轮造型方法和胜能分析方法有着重要的现实意义。
      弧齿锥齿轮的加工利用曲面共扼原理,在了加工过程中刀盘的旋转1弧齿锥齿轮的实体造型和有限元强度分析。
      把生成的弧齿锥与摇台的摆动形成假想平顶齿轮,齿轮切削过程可看作假想平顶齿轮与大小齿轮的啮合过程。因为平顶齿轮齿面分别与大小齿轮齿面共扼,所以大小齿轮齿面也共扼。由于弧齿锥齿轮成形原理比圆柱齿轮复杂得多,因此在造型时会遇到许多困难。传统造型是已知齿轮参数,利用啮合原理的方法建立齿面方程,由齿面方程获得大量齿面数据点,再由数据点拟合出齿面模型。由于此方法需要较多的啮合原理知识和大量数据处理,实体造型软件通用性强,造型功能强大,并用自带接口可输出多种图形格式,在造型后可方便地被后续程序分析所利用。传统的弧之齿锥齿轮强度分析方法利用一些假设和对齿轮模型大量解析求解,所得结果误差大。
      ANSYS有限元分析软件适合于结构分析等多种问题的数值求解,可使用的单元类型丰富,在合理的边界条件可获得问题的精确求解。齿轮模型输入Ansys环境下,经过观测,发现轮齿接触、弯曲应力影响范围仅限于3个齿范围。为节省计算时间,只计算3个齿的齿轮模型。
      (1)设定材料特性,选择各向同性材料,设定弹性模量,泊松比,密度。
      (2)设定单元类型,选择节点结构体实体单元SOLID95。
      (3)由于该泵采用大一齿结构,故泵的有效容积大,排量大,在径向尺寸相同的情况下,泵的流量和输出功率明显提高。
      (4)该泵工作轮力学性能好(无啮合力、无困油现象,运行平稳,无冲击,无振动,噪声低)。


                                                                                专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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