矿用减速器斜齿轮副动态啮合仿真分析

利用大型有限元分析软件ANSYS建立了某矿用减速器变位斜齿轮副多齿对啮合的有限元非缌性接触分析模型.基于该模型,对齿轮副进行了在一定工况下的动态啮合仿真分析,得出瞬态啮合时轮齿的接触状态、接触应力、齿根弯曲应力以及主从动齿轮的转矩、转速随啮合位置变化的规律符合实际啮合规律,同时得到最恶接触位置,并在此位置进行了静态接触强度分析.分析结果表明,动态啮合仿真能够真实反映轮齿的接触状态、接触应力以及齿根弯曲应力的动态变化,静态接触分析进一步验证动态啮合分析的可靠性,也为疲劳寿命分析提供了依据.     

航空减速器弧齿锥齿轮啮合仿真模型

利用大型有限元分析软件Msc．Marc的直接约束法,建立了某航空减速器弧齿锥齿轮副多齿啮合的三维有限元非线性接触分析模型,该模型可同时实现转矩和运动的传递。基于该模型,对齿轮副进行了一个啮合周期的准静态啮合仿真分析,给出了准静态啮合时轮齿的接触状态、接触应力、齿根弯曲应力及主从动齿轮的转矩和转速随啮合位置变化的规律。分析表明,本文得到的结果非常符合实际啮合规律,也验证了模型的正确性。     

弧齿锥齿轮准静态啮合仿真分析

利用大型有限元软件MSC.Marc,建立了弧齿锥齿轮副三齿啮合的三维有限元非线性接触模型.该模型可以实现转速和转矩的传递,基于该模型对齿轮副进行了准静态啮合仿真分析,并对啮合过程中的齿面接触应力及齿根弯曲应力变化规律进行了研究.数值计算结果符合弧齿锥齿轮的实际啮合规律,为进一步分析高速情况下弧齿锥齿轮的啮合状态提供了基础和依据.     

渐开线直齿轮副的动态输出特性分析

以一对渐开线直齿轮副的动态输出特性为研究对象，通过对直齿轮副啮合过程的分析，分别在其单齿啮合区、双齿啮合区建立了动态特性分析模型，并对该分析模型进行了求解。结合实例，研究了输入转矩、转矩波动、传递误差以及重合度等因素对齿轮副动态输出特性的影响，结果表明：在单齿啮合区以及单、双齿啮合区转变处输出转矩、转速产生较大的波动；...     

滤波减速器基于ANSYS-LS/DYNA的多齿啮合动态性能仿真分析

对滤波减速器的结构原理及多齿弹性啮合效应进行了介绍,借助显式动力学软件ANSYS/LS-DYNA建立了其三维有限元非线性接触分析模型,对齿轮传动机构在一定转速和不同负载转矩下进行了动态啮合仿真,得到了多齿接触情况下齿面接触应力、齿根弯曲应力分布以及接触合力随时间变化规律,该方法可以进一步为滤波减速器齿轮强度分析和疲劳寿命计算提供理论依据。     

斜齿轮动力接触分析及动态特性优化

以某斜齿轮副为例,建立了该齿轮副的参数化三维几何模型及动力接触有限元分析模型。采用显式动力学计算方法对轮齿动态等效应力、齿根弯曲应力、主从动轮的相对转速及冲击力等动力学特性进行了数值仿真。分析表明,轮齿在啮合过程中存在较大的啮合冲击;主从动轮间有明显的转速差,且从动轮负载转矩越大,冲击力就越大。同时对齿廓修形与齿轮副动态特性间的关系进行了详细研究,并基于计算数据提出了改善齿轮副冲击与齿根应力的最佳修形参数,以达到优化其动态特性的目的。     

相错轴渐开线螺旋齿轮副接触疲劳分析及修形影响

基于空间啮合理论,推导了相错轴渐开线螺旋齿轮副的啮合方程和齿面方程,编写Matlab程序,生成齿轮副的实体和装配模型,由显式动力学接触分析得到齿轮副的瞬态接触力、接触应力和输出转速,进而进行齿轮副疲劳寿命分析;研究不同齿廓修形量对齿轮副接触应力、输出转速波动及疲劳寿命的影响规律。结果表明,适度的修形可以减小齿轮副的动态接触应力,降低输出转速波动,提高疲劳寿命,但对接触力的影响不大;在一定范围内,增大修缘厚度可以减小齿轮副动态最大接触应力,提高疲劳寿命,但同时加剧输出转速波动;增大随修缘高度会增大齿轮副动态最大接触应力和输出转速波动,减小疲劳寿命。     

新型摩擦搅拌焊电机齿轮传动有限元分析

齿轮折断和工作齿面磨损是齿轮的主要失效形式,细致分析动态啮合下齿轮的受力情况,对摩擦搅拌焊在工作过程中提高齿轮的使用寿命及防止轮齿的断裂有重要意义。以摩擦搅拌焊的电动机齿轮副为研究对象,基于有限元接触理论建立齿轮副动态啮合的接触分析模型,分析齿轮连续啮合时的应力分布。仿真结果表明:齿轮副在低速重载下,齿面接触应力远大于齿根弯曲应力;齿轮副在啮合时,齿面接触应力呈现出先增大后减小的变化趋势;齿轮进入下一齿啮合时会产生碰撞冲击,造成接触处较大应力。     

少齿差内啮合齿轮轮齿接触问题研究

本文以有限元弹性接触分析理论为基础,提出了一种对少齿差内齿轮副啮合过程中齿间载荷分配、齿面载荷分布的分析计算方法;建立了少齿差内啮合齿轮多齿接触时的有限元模型,具体分析了一齿差内齿轮在运转中,形成多齿接触时齿间载荷、齿面载荷及位移场、应力场的分布规律。     

齿轮动态啮合过程应力仿真与分析

以渐开线圆柱齿轮副为研究对象,基于弹性动力学建立了齿轮副动态分析有限元模型并对齿轮副啮合过程进行了模拟。计算了齿侧主应力、齿面接触应力以及弯曲应力沿齿宽方向的分布,得到了齿轮啮合过程中各临界位置的齿根动态弯曲应力时域历程,就单双齿啮合变化对齿根动应力的影响作出了讨论。分析了负载及转速对齿轮的啮合状态、齿根动态弯曲应力的变化和动应力的影响,为齿轮传动系统的设计提供了理论依据。     

齿式离合器结合过程动态特性的仿真

为了分析齿式离合器齿轮在轴向结合过程中的动态冲击载荷,进而为工程设计提供参考,以存在转速差和轴向相对运动的内啮合齿轮副作为研究模型,采用系统动力学分析软件ADAMS分析了轮齿结合过程的动态特性,给出了完整结合过程的动态转矩、轴向力和转速等关键参数.分析了轮齿结合过程的机理,并基于数值仿真定量分析了主要结构参数和运行参数对内啮合轮齿轴向结合过程及其冲击载荷的影响.结果显示存在转速差和轴向相对运动的齿轮副在结合过程中产生较大的轴向力和转矩冲击值,并且轮齿转速差、结合速度和轴向推力等参数对冲击载荷具有较大影响,该结果可为相关离合器的设计提供依据.     

汽车门锁闭锁器小模数齿轮副接触有限元分析

汽车门锁闭锁器中的塑料齿轮在节线附近容易发生断裂,设计时需校核其强度。首先在CAXA中建立齿轮副模型,之后运用接触有限元方法,借助Ansys12.0有限元分析软件研究了齿轮副在一个啮合周期内的接触应力及结点位移的分布。得出了以下结论:齿轮副最大接触应力和结点位移都发生在节点啮合时;最大接触应力小于大小齿轮接触强度的极限值;相邻两啮合位置的接触应力相差较大时说明在此两位置之间发生了单对轮齿与双对轮齿接触的变换;对于塑料齿轮来说,当啮合位置是从齿顶向节点方向变化的单齿啮合时,齿轮副的最大接触应力总体呈减少趋势。为汽车门锁闭锁器中齿轮的设计提供理论参考。     

转速激励下齿轮系统拍击振动的分岔特性

在考虑齿轮轴偏心质量、主动轴转速波动、轮齿时变啮合刚度及齿轮副齿侧间隙的情况下,建立了齿轮传动系统拍击振动分析的集中质量模型。计算了主动轴转速波动激励下齿轮传动系统振动性态随负载力矩变化的分岔规律。计算结果表明,随着负载力矩的减小,齿轮副依次出现三种振动状态,即:①完全啮合的振动状态; ②仅有齿面碰撞的脱啮碰撞振动状态;③同时具有齿面碰撞和齿背碰撞的脱啮碰撞振动状态。通过倍周期分岔, 系统振动由周期转变为混沌,而在混沌区域中还存在一些周期窗口。齿轮副在振动状态转变的过程中均出现了跳跃现象,而跳跃过程的振动周期并不改变。分岔过程揭示出系统具有复杂的非线性特征。     

高重合度摆线内齿轮副时变啮合刚度计算与齿间载荷分配研究

高重合度摆线内齿轮副时变啮合刚度计算和齿间载荷分配是其动力学分析和强度设计的基础,由于是多齿啮合,齿间载荷分配非常复杂,属于静不定问题。结合现有文献,考虑了真实的过渡曲线和精确的轮齿建模,采用更为准确的齿面赫兹接触刚度计算方法,基于势能法建立了与摆线齿形相适应的单轮齿对啮合综合刚度模型,针对该齿轮副的传动特点,构建了其变形协调方程,提出了多齿啮合齿间载荷分配模型。为验证所建模型的正确性并提高仿真分析效率,在ABAQUS中利用Python脚本编程进行二次开发,实现了精确化建模、参数化分析和自动化操作,根据齿轮加载接触分析结果和基于有限元法的轮齿对受载啮合刚度计算方法,得到了不同负载转矩作用下单轮齿对、多轮齿对的啮合综合刚度和轮齿啮合力。对比表明,计算结果趋势吻合、数值接近,验证了建模分析的正确性,可为动力学分析和强度计算提供基础。     

基于MW级风力机齿轮啮合的有限元分析

随着风力机制造量级越来越大,传动扭矩增大,齿轮的设计越来越重要,否则齿轮很快出现疲劳点蚀导致损坏。运用有限元方法对MW级风力机齿轮进行参数化APDL精确建模,建立一对啮合齿轮模型,然后进行网格划分,生成有限元模型,计算齿轮啮合时的接触应力和弯曲应力。并和GB/T3480-1997接触应力理论公式比较,验证了有限元方法的正确性,同时得出齿轮接触应力分布和最大应力产生的部位及弯曲应力比接触应力小的多。从而为风力机齿轮的设计提供不同材质、不同型线的快速研究提供可能,同时为齿轮的设计提供依据。     

直齿面齿轮啮合效率计算研究

基于直齿面齿轮啮合仿真和弹性流体动力润滑理论,提出了直齿面齿轮啮合效率的计算方法,揭示了输入扭矩、转速等对啮合效率的影响。运用轮齿接触分析和轮齿承载接触分析技术,对直齿面齿轮承载啮合过程进行数值仿真;运用非牛顿热弹流理论,建立滑动摩擦因数的计算模型,从而建立直齿面齿轮啮合效率的计算模型。计算结果表明,滑动摩擦因数是影响齿轮啮合效率的重要因素,齿面不同位置的滑动摩擦因数也不相同,滑动摩擦因数受到输入转速、输入扭矩的影响。     

直齿面齿轮加载啮合有限元仿真分析

研究正交面齿轮在加载条件下面齿轮啮合的传动性能参数、齿面接触应力和轮齿弯曲应力变化规律的有限元分析计算关键技术,以赫兹接触应力解析公式计算结果为对比,提出接触应力和弯曲应力计算的有限元网格密度确定方法。根据面齿轮重合度,分析面齿轮加载啮合仿真的五齿模型和七齿模型适用场合,给出面齿轮在啮合过程中的齿面接触应力和齿根弯曲应力最大值位置,计算面齿轮多齿模型接触应力及弯曲应力极值,准确得到面齿轮传动的重合度、传动误差、载荷分布系数等传动性能参数,以及载荷对这些传动性能参数的影响规律。研究结果表明,赫兹接触应力解析公式计算的结果合理地确定了有限元模型的网格密度,有限元仿真得到的应力值可靠,传动性能参数的分析结论正确。