新型传动装置面齿轮啮合过程轮齿强度有限元分析

利用面齿轮计算软件获取面齿轮的齿面点,将齿面点导入到三维造型软件UG中建立面齿轮数学模型;利用ANSYS Workbench与UG之间接口,将装配好的直齿轮与面齿轮的三维模型导入到ANSYS Workbench有限元分析软件中,设置载荷时间步及边界条件,获取面齿轮在啮合传动过程中的齿面接触应力和弯曲应力随时间的变化规律;通过改变压力角和模数,获取压力角和模数与接触应力和弯曲应力的关系,从而为新型面齿轮减速器的设计提供参考。     

基于ANSYS Workbench的滤波减速器多齿弹性接触分析

针对新型滤波传动件,采用SolidWorks对滤波减速器进行三维建模,利用SolidWorks与ANSYSWorkbench的无缝连接,将分析模型导入到有限元分析软件ANSYS Workbench中,并对其进行多齿接触分析,得出不同载荷下的啮合齿对数量,以及啮合中的接触应力,对优化滤波减速器的结构优化具有现实意义。     

圆弧齿线圆柱齿轮动态接触性能分析

齿轮动态接触性能将直接影响传动平稳性和承载能力。为了研究圆弧齿轮啮合过程中动态接触特性的时变规律,基于大刀盘铣削加工圆弧齿轮原理,借助MATLAB与UG建立精确的齿轮三维模型;借助ANSYS对圆弧齿轮副进行显式动力学分析,研究了点接触形式的圆弧齿轮的齿面接触应力分布情况;同时通过对齿轮副从静止到启动这一动态过程的模拟,探究了轮齿接触应力和啮合冲击的时变规律;最后,通过对不同齿宽系数的齿轮接触应力时变规律的研究,揭示了齿宽系数对圆弧齿轮的传动平稳性及承载能力的影响规律。实验结果表明,当齿宽系数在0.35~0.6范围内变化时,齿宽系数越大,齿轮的啮合冲击越大,而接触应力越小,为圆弧齿轮的设计及工程应用提供了理论依据。     

椭圆齿轮强度计算与分析

在椭圆齿轮传动原理的基础上,推导了椭圆齿轮的接触强度和弯曲强度的计算公式;通过MATLAB软件编程得到了接触应力及齿根弯曲应力随着主动轮转角的变化规律,并且分析了椭圆齿轮偏心率对椭圆齿轮齿面接触力及齿根弯曲应力的影响;与普通圆柱齿轮对比分析,用抛物线插值方法得到椭圆齿轮齿根最大弯曲应力与圆柱齿轮齿根弯曲应力之间的关系式;建立了椭圆齿轮接触应力有限元模型,验证了椭圆齿轮计算理论的正确性.     

椭圆齿轮强度计算与分析（英文）

在椭圆齿轮传动原理的基础上,推导了椭圆齿轮的接触强度和弯曲强度的计算公式;通过MATLAB软件编程得到了接触应力及齿根弯曲应力随着主动轮转角的变化规律,并且分析了椭圆齿轮偏心率对椭圆齿轮齿面接触力及齿根弯曲应力的影响;与普通圆柱齿轮对比分析,用抛物线插值方法得到椭圆齿轮齿根最大弯曲应力与圆柱齿轮齿根弯曲应力之间的关系式;建立了椭圆齿轮接触应力有限元模型,验证了椭圆齿轮计算理论的正确性。     

基于参数化设计的斜齿轮弯曲应力研究

利用UG实现斜齿轮参数化设计的方法,建立斜齿轮的精确模型。通过UG与ANSYS的数据交换接口,把斜齿轮的几何数据导入ANSYS中,并转化成由节点及元素组成的有限元模型,研究了以均布载荷代替集中力的情况下,斜齿轮的变形及弯曲应力特性。实验结果表明,斜齿轮的最大变形在齿顶端部,最大弯曲应力在齿根位置。     

组合机床多轴箱齿轮强度的验算

文章首先按齿轮齿面接触强度和齿根弯曲强度推导出二个齿轮模数验算公式,然后论证了当被验算齿轮齿数小于34时按许用接触应力验算,当齿数大于34时,按许用弯曲应力校核,最后文章举例说明了在一个传动系统中如何判断危险齿轮。公式6个,     

纯滚动单圆弧齿轮的模态分析

纯滚动单圆弧齿轮是一种新型的圆弧齿轮,为了研究其振动特性,利用Pro/E建立纯滚动单圆弧齿轮的三维实体模型,然后导入到ANSYS中对该齿轮进行模态分析,分别得到纯滚动凸圆弧齿轮和凹圆弧齿轮的固有频率、振型及临界转速;讨论了不同齿数、模数、螺旋角情况下齿轮的固有频率,讨论结果为纯滚动单圆弧齿轮的优化设计和动态响应分析研究提供基础。     

纯滚动单圆弧齿轮的模态分析（英文）

纯滚动单圆弧齿轮是一种新型的圆弧齿轮,为了研究其振动特性,利用Pro/E建立纯滚动单圆弧齿轮的三维实体模型,然后导入到ANSYS中对该齿轮进行模态分析,分别得到纯滚动凸圆弧齿轮和凹圆弧齿轮的固有频率、振型及临界转速;讨论了不同齿数、模数、螺旋角情况下齿轮的固有频率,讨论结果为纯滚动单圆弧齿轮的优化设计和动态响应分析研究提供基础。     

高频破碎器齿轮接触应力分析及齿廓修形

高频破碎器的激振力由斜齿轮上的偏心块产生,斜齿轮的失效会导致高频破碎器无法正常工作。利用Solidworks精确建立某型高频破碎器的斜齿轮三维模型,将其导入ADAMS中进行动力学分析,确定其接触参数,求解出齿轮的扭矩和啮合力,然后将得到的参数作为有限元分析的边界条件,在ANSYS workbench中进行齿面接触应力分析,发现斜齿轮啮合时出现了应力集中现象,最后对斜齿轮齿顶进行齿廓修形。结果表明,修形后的最大齿轮接触应力降低了30.4%,对高频破碎器齿轮设计具有指导意义。     

等基圆锥齿轮的齿面建模与加工仿真

为了实现基于UG的等基圆齿面的快速自动编程及数控加工,以等基圆锥齿轮理论为基础,结合空间啮合原理,建立了等基圆齿锥齿轮的加工坐标系,根据各坐标系之间的转换矩阵,建立了等基圆齿锥齿轮的齿面方程,通过计算及离散点提取,在UG软件中对等基圆齿面进行建模。将建立好的齿轮模型导入UG软件,利用软件的CAM模块,对等基圆锥齿轮进行基于球头铣刀的数控加工自动编程,生成数控代码。将建立好的待精加工齿轮模型、数控代码一并导入VERICUT软件,利用VERICUT软件进行齿面精加工仿真,并利用VERICUT软件的曲面虚拟检查功能,对理论齿面与仿真加工所得齿面进行对比,验证了齿面建模、数控加工方法的正确性及其可行性。     

小波变换在齿面重构上的应用

齿轮在现代传动领域非常重要,如何提高齿面的性能成为研究热点。从齿面渐开线理论出发,结合三次B样条小波多分辨率分析理论,以渐开线齿轮齿面的构造为载体,运用MATLAB软件得到齿面离散数据,结合其齿面的三次B样条小波矩阵对其进行高频滤波处理;对处理前、后的数据利用三维建模软件分别进行精确建模。为了对比分析齿面的性能,分别对两组啮合齿轮运用ABAQUS软件与ADAMS软件进行齿面接触受力与振动分析。结果表明:三次B样条小波可以提高齿面的光顺性,减少齿面接触应力与振动,改善齿轮的传动性能。     

不同开孔尺寸对齿轮弯曲应力的影响研究

针对齿轮啮合区温度测量困难这一问题,提出一种在齿轮上开孔埋入传感元件获得运行中齿轮状态参数的方法,但是开孔势必影响齿轮弯曲应力的分布。针对出现的问题,以直齿轮为例,研究不同开孔尺寸对齿轮弯曲应力的影响,用UG软件建立了不同孔径和孔深的直齿轮三维单齿模型,并基于ANSYS软件对模型进行了有限元仿真,对比与分析了不同开孔尺寸对齿轮弯曲应力的影响程度。仿真结果表明:孔径和孔深都较大程度地改变了齿轮的应力分布,其中孔深使齿根处的最大弯曲应力变化更加剧烈。     

双螺杆泵同步用双圆弧齿轮动态性能研究

采用ANSYS内嵌的APDL语言,建立新型螺杆泵同步用双圆弧齿轮三维有限元单齿对接触静态模型和柔性体多齿动态接触模型,并对模型划分网格,施加载荷,获得了双圆弧齿轮的动态性能及在额定载荷作用下各部位的接触应力和弯曲应力分布状况,基于ANSYS／LS-DYNA对齿轮进行了动态接触分析。计算分析结果为新型螺杆泵同步齿轮的设计和改进提供了必要的依据。     

行星齿轮孔-轴承外圈接触及齿根应力分析与寿命估算

上海某公司破碎设备上使用的KPBV150二级行星齿轮减速器运行两年后发生断裂,二级行星齿轮严重失效.为了彻底找出减速器的失效原因,对危险零件做了强度分析.利用Pro/E、CAXA与ANSYS软件之间良好的数据接口,运用CAXA、Pro/E软件建立二维和三维几何模型,在大型分析软件ANSYS中,对失效零件做出了准确的强度分析,主要包括齿轮孔与轴承外圈的接触应力分析以及齿轮的齿根弯曲应力分析.得到了齿根弯曲应力及行星齿轮内孔与轴承外圈过盈配合接触部分的应力分布情况,对行星齿轮设计安全系数进行了评价,推导了破损材料的临界裂纹尺寸,并对齿轮的疲劳裂纹扩展寿命进行了估算.     

大模数齿轮齿条的非线性接触强度分析

基于非线性的思想对大模数直齿渐开线轮齿啮合的非线性接触问题进行了研究。在分析大模数轮齿啮合过程中影响接触强度的相关因素的基础上,建立了精确的Pro/E三维参数化实体模型,应用ABAQUS的力学分析模块对轮齿啮合静、动力学强度进行了分析,获取了齿面接触应力的分布状况,并与赫兹理论的计算结果进行了对比。结果显示:利用ABAQUS有限元方法得出的大模数轮齿啮合接触应力分布状况的计算结果与理论计算的结果误差在允许范围内,可以作为大模数齿轮齿条啮合的强度计算依据。     

基于UG/Grip的斜齿轮盘铣刀齿廓截形计算与参数化建模研究

针对在数控成型铣齿加工中斜齿轮盘铣刀轴截面设计和参数化建模所遇到的问题,提出了基于UG/Open Grip模块解决问题的简洁、高效、集成方法.利用Grip的较强的逻辑分析和计算能力,已知齿轮参数根据空间接触线法计算斜齿轮盘铣刀轴截形;利用Grip的人机交互和三维建模功能,用户输入不同模数、齿数、螺旋角等基本参数来设计盘铣刀三维模型.开发出来的模块对提高斜齿轮盘铣刀的设计效率和精度有重要的指导意义与实用价值.     

斜齿偏置非正交面齿轮的齿面建模及插齿仿真

为了促进面齿轮适用于多种空间布局的传动场合,扩大面齿轮在传动领域的应用优势,推导了斜齿偏置非正交面齿轮齿面方程,并使用VERICUT软件完成了斜齿偏置非正交面齿轮插齿仿真加工。由齿轮啮合原理,推导斜齿偏置非正交面齿轮方程,计算出面齿轮齿面点坐标;在三维软件中构建机床模型、刀具和加工毛坯,导入VERICUT中,编写相应的数控加工程序,完成插齿加工仿真;在加工模型上提取坐标点,与计算得到相对应的坐标点进行齿面偏差分析。结果显示：插齿仿真加工齿面没有产生过切,插齿仿真加工齿面最大残留为7.4 μm,最小残留为3.3 μm,验证了数控插齿加工斜齿偏置非正交面齿轮的正确性。     

考虑多影响因素耦合的锥齿轮应力精确获取方法

锥齿轮是齿轮传动相交轴之间重要的传动装置,论文以高速重载螺旋锥齿轮传动系统为研究对象,建立了由输入功率谱向螺旋锥齿轮副的精确载荷转换方法,获取动力学特性、支撑刚度变形等多因素耦合影响下的轮齿应力-时间历程,得到航空螺旋锥齿轮的典型应力谱。利用齿轮的动力学模型和ABAQUS有限元软件相结合的方法,研究了以上两个因素对齿轮应力的影响,得出动载系数随扭矩的增加是先减小后增大,齿轮动态冲击也是先减小后增大;齿面接触应力对支撑刚度变形的敏感性大于齿根弯曲应力对支撑刚度变形的敏感性,支撑刚度变形对齿根弯曲应力的影响较小。最后基于相似性理论,搭建相似性试验台,得出测试应力与有限元获取应力的偏差为20%左右,验证了方法的正确性。     

基于ANSYS的准双曲面齿轮建模及有限元分析

针对传统悬臂梁理论计算轮齿弯曲应力的不足 ,本文在ANSYS软件中采用从低级到高级的建模方法对准双曲面齿轮进行三维实体建模 ,并对齿轮进行分析 ,收敛计算到足够的精确度 ,得到了满意的结果。文中采用了合理的分割方法对轮齿进行切块、选用六面体单元划分网格 ,根据赫兹理论对齿面瞬时接触椭圆施加半椭球分布压力 ,分析结果更准确。该建模方法易于实现参数化建模 ,为复杂零件的三维实体建模提供了一个思路。