基于ANSYS的直齿面齿轮的接触应力分析

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随着齿轮传动向重载、高速、低噪、高可靠性方向发展，现代齿殳计对齿轮传动系统的静、动态特性提出了更高的要求。齿轮设向主要内容之-是强度设计，因此，建立比较精确的分析模型，准内掌握齿轮应力的分布特点和变化规律具有重要的意义。∞。

设 模型的几何尺寸及边界条件如下表所示，大齿轮与小齿轮灯厚为10mm，两个齿轮的中心距离为81ram。小齿轮为主动齿轮，打轮为从动齿轮，小齿轮均匀转速0.2rad/s，大齿轮承受600N.m咀力扭矩，计算时间为1s.如表1表2羹型的建立定义小齿轮渐开线，定义小齿轮根部过渡曲线，定义小齿轮齿戋，建立小齿轮模型，同理建立大齿轮模型，调整两个齿轮的位.如图l所示。

旨轮有限元网格模型的建立在Ansys中对齿轮副进行分析，首先要建立齿轮的有限元网格。依据齿轮啮合模型参数，把根据齿面方程设计的专有程序计告果导人Ansys，建立齿轮单齿有限元网格模型如图2所示。针对童齿轮模型，在齿高方向划分了17层单元，过渡部分划分4层单齿厚方向划分4l层单元，为节势算资源，省略了齿轮的辐板和残部分等对接触分析结果影响不大的部分。该模型共有7896个节7678个单元，轮齿采用Solid45k节点线性等参元，将生成的单齿数据导人到Anws中，并对其进行旋转复制等操作，把单齿模型是为有限元网格模型。

面接触情况及分析过程在上述模型上施加扭矩，对面齿轮副进行分析计算。由于面齿佝传动误差都很小，-般都在10 -1ol 范围内，基本上呈-条直.并且波动性不大。下图给出面齿轮轮齿在-个啮合周期内5个啮置的接触情况。其中：图3为初始啮合位置的接触情况，图4为啮∞ 图 1齿轮啮合模型 周 2齿轮啮合有限元网格模型合终了位置的接触情况。图中显示 不同啃合位置面齿轮区域的位置和形状变化，反映恋憬哟ィ??诩釉厥背菝嫘纬赏衷沧唇哟デ??舸笮∮媒哟ネ衷驳某ぶ崂春饬俊