基于Workbench的斜齿轮参数化建模及有限元模态分析

在Workbench中利用参数化建模来创建标准渐开线斜齿圆柱齿轮,并且在Workbench中对斜齿圆柱齿轮进行有限元模态分析,研究斜齿轮的固有振动特性,得到了斜齿轮的前6阶固有振动频率。最后可以得到,在Workbench中进行斜齿轮的参数化建模是比较精确的,模态分析得到了斜齿轮的低阶固有振动频率和模态变形。斜齿轮在工作中,要使其工作频率远离齿轮的固有频率,以免发生共振现象。     

基于ANSYS的减速电机斜齿轮模态分析

减速电机斜齿轮的固有振动特性对减速电机及相关零部件的正常使用具有重要影响.文章采用ANSYS软件,对减速电机斜齿轮进行了模态有限元分析,计算斜齿轮的低阶固有振动频率和主振型,以及各阶对应的最大变形量和振动应力,得到各阶振型云图,进行了分析,为减速电机斜齿轮的结构优化设计和动态响应计算提供了理论依据.     

基于APDL的渐开线斜齿轮建模与弯曲应力分析研究

在ANSYS软件中采用APDL( ANSYS参数化设计语言)建立渐开线斜齿轮三维有限元模型和齿根弯曲应力分析程序;在规定斜齿轮法面压力角αn=20°与变位系数x=0的基础上,通过有限元方法研究斜齿轮基本参数对渐开线斜齿轮弯曲应力的影响,并通过实验验证了有限元方法的正确性;得出齿轮所受的弯曲压应力大于拉应力;通过有限元方法得到的弯曲应力值比传统公式计算的值要小.     

发动机齿轮断裂故障的有限元分析与试验研究

提出一种基于ANSYS Workbench的柴油发动机断齿故障有限元分析方法。通过Pro/E参数化建模构建了柴油发动机渐开线斜齿轮啮合传动模型,将其导入到ANSYS Workbench中完成瞬态动力学分析,得到了正常工况、断半齿和断单齿三种运行状态下的有限元分析结果。同柴油发动机齿轮断齿故障的试验振动数据进行了对比分析,结果表明,渐开线斜齿轮运转过程中接触应力呈现周期性变化特性,接触应力波动显著,存在明显的冲击现象,并且随着齿轮断齿程度的加剧,齿轮冲击力明显增大;幅值最大处对应的频率即为点火频率,故障振动时转频幅值显著大于正常齿轮啮合的转频幅值。     

伺服机构谐振特性的虚拟试验方法

以齿轮传动伺服机构为对象,建立其3自由度振动微分方程,通过Laplace变换得到伺服机构的谐振方程,采用数值计算的方法从机理上分析稳定平台伺服机构的振动特性,提出一种基于虚拟试验的伺服机构谐振频率分析方法,基于Matlab建立机构的数字仿真模型,通过虚拟扫频的方法激励伺服机构的谐振特性,通过时频特性曲线分析伺服机构结构参数对伺服机构振动形态和谐振频率的影响.数值计算和虚拟试验结果表明伺服机构电机转子惯量和啮合齿轮刚度是影响伺服机构谐振频率的关键装调环节和敏感参数.     

非对称渐开线斜齿轮传动的热力耦合分析

通过对非对称渐开线斜齿轮啮合面的分析,得到了啮合面摩擦热流量的分布规律。基于APDL建立了非对称渐开线斜齿轮的有限元温度场分析模型。考虑温度对接触压力的影响,对非对称渐开线斜齿轮进行了热力耦合分析。结果表明:达到热平衡时,非对称齿轮本体温度最大值比对称齿轮低约18%,因而非对称齿轮能有效提高轮齿齿面抗胶合能力;由于本体温度的影响,接触应力增大了约16%,温度引起的热弹变形对齿轮载荷分布和应力产生了较大影响。     

斜齿轮精确建模及有限元模态分析

通过三维造型软件UG实现渐开线斜齿轮的精确建模。采用有限元方法,研究斜齿轮的固有振动特性,分析斜齿 轮的主要振动类型,所得结论反映了斜齿轮的动力学性能,为振动响应求解做了必要的准备。     

基于参数化的斜齿轮副接触应力分析

以提高齿轮建模和分析效率为目标,基于APDL语言对有限元软件ANSYS进行二次开发,建立了一对斜齿轮副参数化建模程序,对该齿轮副进行接触应力分析,获得了齿面接触应力和齿根弯曲应力分布规律,通过与传统CAD/CAE齿轮分析方法对比,验证了该方法在齿轮建模和有限元分析中具有相同精度的同时,能够提高分析效率.     

椭圆齿轮有限元模态分析

应用弹性力学有限元理论,采用有限元分析软件COSMOSWorks对椭圆齿轮进行模态分析,得到了椭圆齿轮的5个低阶固有振动频率和模态振型,并对椭圆齿轮偏心率对固有振动频率和模态振型的影响进行了对比分析.结果表明,偏心率的大小对椭圆齿轮固有频率的大小有较大影响.     

纵向谐振变幅器的非谐振设计理论研究与验证

为了实现齿轮超声加工纵向谐振变幅器的设计,提出了纵向谐振变幅器的非谐振设计理论,将变幅器简化为由变幅杆、齿轮等效圆环、心轴、螺母等效圆柱四部分组成的理论分析模型,根据各部分的动力学方程、各结合面的力、位移耦合条件和两端面的边界条件,建立变幅器的频率方程,实现纵向谐振变幅器的设计。分别设计了变幅杆材料为45钢、齿轮材料为铸造锡青铜以及变幅杆材料为45钢、钛合金、硬铝合金、齿轮材料为45钢的纵向谐振变幅器,通过有限元软件ANSYS模态分析和谐振特性实验研究了变幅器的谐振特性,变幅器的谐振频率与理论设计频率的误差小于5%,在误差允许范围内,表明变幅器的非谐振设计理论对于设计齿轮超声加工纵向谐振变幅器具有很好的通用性,为齿轮超声加工振动系统的设计提供了理论基础。