基于ANSYS的多齿轮动态接触分析

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机电-体化 (Mechatronics)是-N综合的技术，是指在结构的主功能、信息处理功能、动力功能与控制功能上引进也子技术，将电子化设计、机械装置与软件相结合所构成的系统的总称。机电-体化技术包括有计算机与信息技术、机械技术、自动控制技术、系统技术、伺服传动技术与传感检测等技术。机电-体化涵盖了产品”与技术”两个概念，它的应用对工业领域的技术结构、产品结构、生产方式以及管理方式都产生了很重要的影响并促使其发生了改变。机电-体化具有-定的进化性，随着科技的发展与技术、生产理念的更新，机电-体化也在不断的被改进。现阶段可以看到的是，由于机乜-体化具备有很强的优势，现代的工业生产正由机械电气化”向机电-体化”迈进中。机电-体化的优势主要体现在以下方面I机电-体化的优势1.1生产使用的安全性与可靠性获得提升应用了机电-体化的生产器械，-般都具有自动jI视、诊断、报警及 自我保护的功能。在生产过程中，-旦发生过压、过载、过流、短路等电力故障时，生产器械能够自动采取保护措施，降低或减少事故发生的可能性，这明显能提高生产使用的安全性与可靠性。

1.2生产质量与生产能力都获得提升应用了机电-体化的生产器械基本都具控制功能和信息自动处理功能，故而其检测与控制的精度、范 以及灵敏度都会有提升。除此之外，机电-体化的应用能够使机械的lT作不受操控者主管因素的影响，可精确的保障器械的执行机构线旋转的自由度外，其余自由度均被约束。通过定义函数将齿轮副的扭转力矩和齿轮的转动过程读入。然后进行求解。

3.2瞧力分布求解结束后，通过通用后处理显示的啮合齿对处结点的应力分布状况如图2所示。

由图 2可以看出最大应力为 I5.8GPa，位于啮合点处，最小应力为 54.4KPa。说明齿轮副啮合过程中齿面最容易发生破坏导致齿轮失效。因此，实际应用时齿轮表面多用淬火的方式提高其硬度 ，减少齿面点蚀现象的发生。

3.3动态过程中的应力变化齿轮的-对齿在动态啮合过程中，由开始啮合到完全啮合时应力的变化过程如图 3、图 4所示∩以发现，齿轮在-对齿完全啮合时(此时只有～对齿在啮合)接触点应力达到最大，且最大应力点 节网处。

3.4节圆处应力变化曲线图 5为节圆附近某-点的应力随时问变化图。横坐标为时间，纵坐标为应力值。在啮合的末期，节圆附近的点处于啮合状态，此时齿轮只有-对齿啮合，应力达到最火，与下图曲线吻合。图示啮合点最大应力值约为 14 GPa。比较接近最大应力值 l5.8 GPa。 次证叫齿轮副啮合过程中节圆附近的接触应力值为最大。

4结语综上所述，从 ANSYS的计算结果可以得出，齿轮副在啮合过程中，主动齿的应力由齿顶向齿根方向扩散，在节圆处达到最大值。因此， 节网处最先Ⅲ现疲劳点蚀的现象，这 实际经验非常吻合。基于 ANSYS的建模分析省去了大量的人工计算过程，极大地力fJ伙了计算过程。而且这-方法的通用性很好，-次建模，类似问题便可通过修改参数直接计算，便tI .，，/图 5 节圆附近某-点的应力随时间变化图于工程化应用。