减速器输出人字齿轮温度场分析

随着齿轮传动向高速、重载方向发展,齿轮温度场分析变得越来越重要.齿轮温度场分布不均会直接影响齿轮传动装置的承载能力和稳定运行状态,甚至会直接导致齿轮失效.通过建立大型船用人字齿轮减速器装置齿轮稳态温度场的数学模型,对减速器齿轮本体温度场进行有限元分析.并对计算结果进行综合评价.     

平行轴直齿渐开线变厚齿轮接触应力分析

基于影响系数法,并综合考虑轮齿变形,提出了一种分析平行轴直齿渐开线变厚齿轮轮齿接触及其应力分布的方法。在假设各轮齿副影响系数相互独立的前提下,基于最小弹性势能原理分配各轮齿副所承受的载荷,将该分析方法的适用范围由单齿接触推广到了多齿接触。通过计算程序,得到了数值计算结果,最后运用有限元法进行有效验证。     

齿轮接触应力和温度场分析

为了得到齿轮啮合过程中轮齿接触面的接触应力分布及温度场分布,建立了啮合齿轮接触应力和温度的分析模型,采用赫兹接触理论对标准渐开线齿轮的接触应力分布进行分析,并通过有限元温度场分析方法对齿轮温度场的分布情况进行了分析;研究了啮合过程中轮齿接触点相对滑动速度、齿面摩擦因数及摩擦热流密度的计算方法,得到了啮合齿轮接触应力分布和温度场分布。     

双渐开线齿轮传动稳态温度场模拟分析

双渐开线齿轮传动是一种新型齿轮传动。融合摩擦学、传热学和齿轮啮合原理,将轮齿之间摩擦接触所释放的热能视为热源,计算出稳态条件下双渐开线齿轮的摩擦热通量和对流系数;利用Ansys有限元软件,对双渐开线齿轮传动进行稳态温度场有限元分析;通过对不同阶梯参数下双渐开线齿轮的温度场仿真计算,得到轮齿最大温度值变化规律。     

准双曲面齿轮齿面接触应力过程计算

针对准双曲面齿轮疲劳破坏中出现几率最高的齿面接触疲劳强度问题,在齿面接触分析（TCA）和承载接触分析（LTCA）的基础上,采用弹性力学中2个空间曲面弹性接触计算方法,计算了齿轮副在整个啮合过程中齿面最大接触应力的变化过程,指出了最大接触应力所在的齿面位置,这一点与现有的强度计算方法不同,为实际工程中准双曲面齿轮的接触强度设计与校核提供了更为准确的方法。     

高分子齿轮瞬态接触应力及温度场的分析模拟

采用赫兹接触理论和有限元接触分析相结合的方法,系统地分析了高分子齿轮齿面接触压力,研究了啮合过程中轮齿的齿面摩擦因数以及摩擦热流密度的计算方法;探讨了聚醚醚酮(PEEK)高分子齿轮啮合传动过程中轮齿瞬时接触温度场和应力的分析模拟方法。采用直接耦合法对齿轮进行热-结构分析,得到齿轮啮合时的瞬态温度场与应力,同时对影响结果的初始环境温度进行讨论。结果表明,初始环境温度的升高对啮合时的温度场、应力都有着很大的影响。     

微动接触应力的有限元分析

以方足微动桥,试样接触几何条件为研究对象,应用ANSYS有限元分析软件对其接触面上的应力分布进行弹性有限元分析,验证用ANSYS所建计算模型的正确性,分别计算不同名义接触压力和不同摩擦因数条件下接触状态（粘着区、滑动区、张开区）和接触面应力分布,选取不同水平的循环载荷进行计算,研究接触状态和应力分布随循环载荷的变化情况。结果表明,微动疲劳过程中接触表面拉应力与剪应力在接触面的粘,滑交界区存在突变,微动疲劳裂纹正是在这一区域内萌生并扩展,计算结果与实验结果吻合很好。     

基于CREO和ANSYS的减速器齿轮接触应力分析

通过建立合理的减速器齿轮有限元模型并计算接触应力,分析了齿轮接触应力的分布和最大应力,并将有限元计算结果与试验结果相比较,评价有限元计算结果的准确度,说明了有限元分析在齿轮接触问题上的有效性,为其他类型接触问题的分析提供了参考。     

交错轴斜齿轮齿面接触区的计算机辅助分析

建立了交错轴斜齿轮啮合分析的数学模型。通过对不同基本参数的交错轴斜齿轮传动进行系统研究,找出了交错轴斜齿轮基本参数对其啮合特性的影响规律;提出小轴交角条件下,可以采用一直齿轮、一斜齿轮的齿轮副组合方式;给出了大轴交角条件下啮合性能不良的改进措施;说明交错轴斜齿轮不仅能传递运动,而且能传递动力。     

TOOTH CONTACT ANALYSIS OF CONICAL INVOLUTE GEARS

The mathematical model of conical involute gears is developed based on the theory of gearing and the generating mechanism. Tooth contact analysis (TCA) is performed to examine the meshing and bearing contact of the conical involute gear pairs with intersected and crossed axes. In addition, the principal directions and curvatures of the gear surfaces are investigated and the contact ellipses of the mating tooth surfaces are also studied. Finally, the numerical illustrative examples are provided to demonstrate the computational results, test gears are made for tooth-bearing tests, and the conclusion is verified that the theory has the applicability.     

FINITE ELEMENT SOLUTION TO COUPLED THERMO－ELASTICCONTACT STRESS AND IMPACTRESPONSE OF MESHING GEARS

ＦＩＮＩＴＥＥＬＥＭＥＮＴＳＯＬＵＴＩＯＮＴＯＣＯＵＰＬＥＤＴＨＥＲＭＯ－ＥＬＡＳＴＩＣＣＯＮＴＡＣＴＳＴＲＥＳＳＡＮＤＩＭＰＡＣＴＲＥＳＰＯＮＳＥＯＦＭＥＳＨＩＮＧＧＥＡＲＳＬｉＲｕｎｆａｎｇ；ＯｕＨｅｎｇａｎ（ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔ...     

涡壳温度场和热应力的有限元分析

涡壳的热应力是引起涡壳破坏的主要原因.在涡轮增压器新产品开发过程中,必须对涡壳的强度问题进行深入研究.采用有限元方法对涡壳的温度场和热应力进行非线性分析.在CATIA软件中进行几何建模和网格划分,然后在ANSYS中进行分析计算.分析结果表明,涡壳的温度在几秒钟内迅速升至最高温度,在冷却阶段又迅速冷却至350°F.而且涡壳的舌形挡板(Tongue)对温度变化比较敏感.涡壳的最大热应力发生在冷却初始时刻,此时舌形挡板的压应力最大,流道分隔墙(Divider)和V型圈边(V-band)区域受的拉应力也为最大.这些分析结果与涡轮增压器涡壳的实测结果有很好的一致性.     

基于子结构技术的复杂齿轮系统有限元三维接触分析

基于子结构分析技术,建立了复杂齿轮系统的三维整体有摩擦弹性接触计算模型,用有限元参数二次规划法求解非线性部分,对其进行了比较全面、精细的有限元分析。以韶山7电力机车牵引齿轮系统为例,分析了齿轮啮合处接触状态（齿面相对滑动状态、齿面接触应力、齿面接触区域、齿向载荷分布）的变化规律。分析结果表明,齿轮系统的支承方式对齿轮齿面接触状态有较大影响。同时也说明,对于齿轮系统这种重复结构多的工程结构,子结构分析技术在解题规模和计算效率上都有优越性。     

3D TRANSIENT COUPLED THERMO- ELASTIC-PLASTIC CONTACT SEALING ANALYSIS OF REACTOR PRESSURE VESSEL

Sealing analysis of sealing system in reactor pressure vessels is relevant with multiple nonlinear coupled-field effects,so even large-scale commercial finite element software cannot finish the complicated analysis.A finite element method of 3D transient coupled thermo-elastic-plastic contact sealing analysis for reactor pressure vessels is presented,in which the surface nonlinearity, material nonlinearity,transient heat transfer nonlinearity and multiple coupled effect are taken into account and the sealing equation is coupling solved in iterative procedure.At the same time,a computational analysis program is developed,which is applied in the sealing analysis of experimental reactor pressure vessel,and the numerical results are in good coincidence with the experimental results.This program is also successful in analyzing the practical problem in engineering.     

基于有限元法的湿式磨削温度场分析

运用有限元法建立了湿式磨削温度场的数学模型,并借助于计算机对磨削温度场进行了仿真,得出了湿式磨削温度场的等温图。与解析解相比,有限元法具有更高的精度,更少的计算量及更广的应用范围。     

渐开线直齿轮啮合过程中载荷及应力的计算机模拟

基于有限元法,提出了一种渐开线直齿轮在啮合过程中参数化模型的表达方法,建立了能随啮合过程变化自动调整接触区和整体模型的啮合轮齿有限元分析模型,采用有限元弹性接触分析方法对轮齿从啮入至啮出整个啮合周期的接触载荷分配及分布、应力分布的变化等进行了研究。采用该方法可实现用计算机模拟齿轮在啮合过程中载荷及应力的变化。     

METHOD FOR PRECISE CALCULATION OF ROOT STRESS OF SPIRAL BEVEL GEARS

ＭＥＴＨＯＤＦＯＲＰＲＥＣＩＳＥＣＡＬＣＵＬＡＴＩＯＮＯＦＲＯＯＴＳＴＲＥＳＳＯＦＳＰＩＲＡＬＢＥＶＥＬＧＥＡＲＳＭＥＴＨＯＤＦＯＲＰＲＥＣＩＳＥＣＡＬＣＵＬＡＴＩＯＮＯＦＲＯＯＴＳＴＲＥＳＳＯＦＳＰＩＲＡＬＢＥＶＥＬＧＥＡＲＳＣｈｅｎＬｉａｎｇｙｕ...     

ANALYSIS OF THERMAL-ELASTIC STRESS OF WHEEL-RAIL IN ROLLING-SLIDING CONTACT

A coupling thermo-mechanical model of wheel/rail in rolling-sliding contact is put forward using finite element method. The normal contact pressure is idealized as the Hertzian distribution, and the tangential force presented by Carter is used. In order to obtain thermal-elastic stress, the ther-mal-elastic plane stress problem is transformed to an elastic plane stress problem with equivalent fictitious thermal body force and fictitious boundary distributed force. The temperature rise and ther-mal-elastic stress of wheel and rail in rolling-sliding are analyzed. The non-steady state heat transfer between the contact surfaces of wheel and rail, heat-convection and radiation between the wheel/rail and the ambient are taken into consideration. The influences of the wheel rolling speed and wear rate on friction temperature and thermal-elastic stress are investigated. The results show the following: ① For rolling-sliding case, the thermal stress in the thin layer near the contact patch due to the friction temperature rise is severe. The higher rolling speed leads to the lower friction temperature rise and thermal stress in the wheel; ② For sliding case, the friction temperature and thermal stress of the wheel rise quickly in the initial sliding stage, and then get into a steady state gradually. The expansion of the contact patch, due to material wear, can affect the friction temperature rise and the thermal stress during wear process. The higher wear rate generates lower stress. The results can help under-stand the influence of friction temperature and thermal-elastic stress on wheel and rail damage.