基于ANSYS的多齿差摆线齿轮有限元分析

应用ANSYS分析软件对多齿差摆线齿轮进行建模,推导出不同啮合相位角摆线齿轮根部应力计算公式,计算和分析了不同啮合相位角摆线齿轮根部应力,找出了齿轮齿根过渡圆弧半径与齿根处最大应力的关系和摆线齿轮根部过渡圆弧半径对齿轮根部应力的影响.     

基于响应面法传动直轴疲劳寿命优化

针对传动轴提前发生疲劳失效问题,开展对应力状态及寿命的研究,通过对实测载荷的分析,得出传动轴提前发生疲劳失效的原因是左右两侧花键输出载荷不一致,利用有限元软件建立传动轴有限元模型,得到传动轴右侧齿根处应力最大,是传动轴的薄弱部位.采用响应面法和遗传算法对传动轴的结构参数(齿根圆角、花键过渡圆弧及光轴圆弧槽深)进行优化,...     

齿根过渡圆弧对全齿槽成形磨削温度和残余应力影响的研究

在齿轮全齿槽成形磨削过程中,考虑相邻三个热源（齿底热源、过渡圆弧热源、齿廓热源）的耦合效应,建立了磨削温度场的三维有限元仿真模型,计算了全齿槽成形磨削温度,并在此基础上,采用基于热-结构耦合的有限元方法计算了磨削引起的残余应力,分析了磨削温度场和残余应力场的分布特征,以及齿根过渡圆弧的大小对磨削温度和磨削后齿根处残余应力分布的影响。结果表明,过渡圆弧半径对磨削温度的影响相对较小,但对齿根处残余应力的影响较大;与没有过渡圆弧的齿槽相比,当过渡圆弧半径超过2 mm时,磨削后齿根最大残余应力降低20%以上。实验测量结果与有限元仿真结果一致,证明了模拟结果的正确性。     

无触角滚刀刀顶圆角半径的最佳选择

渐开线齿轮齿根过渡曲线是影响齿根弯曲应力的重要因素,该过渡曲线由滚刀刀顶圆角展成。为提高齿轮弯曲强度,采用不同半径的圆弧描述该圆角,并推导了最佳圆角半径的计算公式。运用ANSYS的APDL语言对不同半径圆角滚刀加工的齿轮进行了参数化有限元建模,并通过ANSYS/FE-SAFE软件对特定载荷下齿根弯曲疲劳进行了分析。结果表明,选择最佳的圆角半径可使齿根应力减小4.9%,弯曲强度提高43%。     

基于空间接触的齿根过渡曲线对齿轮弯曲强度影响分析

在齿轮基本尺寸不变的情况下提高渐开线齿轮强度是一个重要课题。提出一种基于实际物理力学模型的渐开线斜齿轮三维模型空间多齿对同时接触的分析方法,应用Pro/E软件,以齿根过渡曲线分别为典型的双圆弧和单圆弧的两对变位斜齿轮模型为研究对象,按照一定的啮合角度变化,得到全方位接触分析结果,确保齿根弯曲强度结果的较高可靠性。通过对两种齿轮齿根应力的比较得出结论:算例中过渡曲线为双圆弧的齿轮齿根应力约为单圆弧齿轮齿根应力的1.3～1.5倍。最后通过VB(Visual basic)语言对Catia软件进行二次开发的方式仿真加工出上述两种齿轮模型,并在相同条件下进行有限元分析。在仿真加工出齿轮模型的齿根过渡圆弧曲率半径不完全一致的情况下,其齿根应力也满足1.3～1.5倍的结论。该分析方法可为齿根单圆弧齿轮的推广与应用提供基础支持。     

齿根过渡圆角半径对齿根裂纹扩展的影响规律研究

齿根过渡圆角对齿根应力有着重要影响,而齿根应力是齿根疲劳裂纹扩展的重要影响因素,因此,研究齿根过渡圆角半径对齿根裂纹扩展的影响十分必要。建立3种不同过渡圆角半径的直齿轮,假设齿根初始裂纹在相同位置,初始裂纹长度一致,基于ABAQUS软件研究齿根裂纹扩展规律。结果表明,不同过渡圆角半径下的齿根裂纹扩展总体趋势一致,但扩展前期过渡圆角半径越大,裂纹越向深入齿轮轮缘方向扩展,扩展后期过渡圆角半径越大,裂纹越往齿顶方向扩展。过渡圆角半径对齿轮临界裂纹长度影响较小。相同裂纹长度下,过渡圆角半径越大,裂纹尖端Mises应力越小,裂纹扩展速率越小,齿轮的裂纹剩余寿命越长。     

刮板输送机中驱动链轮的动力学结构分析及优化

驱动链轮作为刮板输送机的主要传动部件,承受的载荷较大,对其进行瞬态动力学分析发现,齿根处的应力较大,容易产生摩擦磨损。针对此现象,对驱动链轮的结构进行优化设计,使齿形弧半径增加3.4%,齿根圆弧半径减小7%,链窝圆弧半径减小4%,对优化后的链轮进行仿真分析,优化后所受到的最大应力减小28%,显著改善了驱动链轮的应力状态,取得良好应用成效。     

双圆弧齿轮齿根曲率半径对齿根应力的影响

基于任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓数学模型,构建了双圆弧齿轮齿根过渡曲线曲率半径的计算公式,验证了曲率半径计算公式的准确性;提出了齿根任一点局部应力的折截面法计算数学模型,并验证了其精确度;重点应用齿根应力计算数学模型分析讨论了不同参数条件下曲率半径对齿根应力的影响。其分析结果将为双圆弧齿轮设计、参数优化选择等提供参考依据。     

切顶齿轮滚刀的基准齿形

论述了切顶齿轮滚刀基准齿形的确定原则,分析了切顶齿轮滚刀齿根圆弧刀刃的展成齿形——切顶齿轮齿角过渡曲线的特征,提出了合理选择滚刀齿根圆弧半径的依据。     

基于ANSYS的齿根过渡曲线形状优化研究

齿根过渡曲线形状对齿轮强度的影响很大。利用SolidWorks齿轮参数化建模,其中齿根过渡曲线采用多段圆弧;基于啮合齿轮的接触分析,以齿根最大von-Mises应力的极小值为目标变量,采用ANSYS Workbench对齿根过渡曲线形状进行了优化研究,优化后的过渡曲线可以大幅度改善齿轮齿根受力情况、降低齿轮损坏的机率。通过实验验证了本方法的可行性,同时对获取最佳齿根过渡曲线形状具有理论指导意义。     

基于齿向修形的航空渐开线花键副抗微动磨损研究

分析了航空渐开线花键副轴向载荷的分布规律,建立了其微动磨损量预估流程,提出了一种航空渐开线花键副齿向修形方法。研究结果表明：不同扭转刚度、剪切模量、剖面抗扭模量、结合长度时,花键副沿轴向的载荷均增大;修形前后的花键副微动磨损量均随载荷循环次数的增加而增大;修形后,轴端花键齿接触区域的最大磨损量为51 μm,轴中间接触区域的最大磨损量为96μm,轴末端接触区域的最大磨损量为78 μm。     

差速器行星齿轮轴的断裂分析

借鉴空心圆轴扭转变形时的横截面应力模型和十字轴万向节危险断面的分析,把差速器行星齿轮轴假想为三部分——内花键空心箍、十字阶梯轴和渐开线花键,并关联分析其抗扭强度和十字轴轴颈根部抗弯能力;通过对行星齿轮轴扭矩传递影响因素的分析,提出并证明了解决行星齿轮轴断裂的可行性方法。     

用当量长度法确定变截面阶梯轴的扭转刚度

以机械传动中所常见的开有花键或键槽的变截面阶梯轴为例,根据刚度相同条件,推导出了在扭矩作用下变截面阶梯轴所对应的当量长度的计算公式。从而可利用材料力学中求解等直径圆轴扭转刚度的一般公式简便地求出变截面阶梯轴的扭转刚度。     

新能源汽车动力电机花键轴设计探讨

针对新能源汽车动力电机花键轴设计进行探讨,阐述了花键轴设计和受力仿真过程,并对实际使用中出现的问题进行分析,提出改进方案。     

碎石机有限元失效分析

采用ANSYS5.4有限元程序分析软件,进行不同加载条件处理,研究了花键承受应力及变形情况,结果表明,碎石机受到的不均匀压力是花键受到较强的扭转变形的原因,造成碎石机工作失常.     

电主轴径向加载机构横轴结构参数优化

以轴段半径、轴段长度、轴肩过渡圆半径作为参考因素,以危险点的最大应力作为评价指标,对一种接触式径向加载机构横轴的结构参数进行优化。应用有限元分析参数灵敏度,考虑设计经济性,采用控制变量法对轴段半径r和轴肩过渡圆半径R d进行定量分析。在满足轴的体积尽可能小的情况下使得危险点的应力得到了显著降低,最后对横轴进行了安全系数和可靠性校核。     

系统参数对花键轴轴向推进滚轧成形工艺过程的影响分析及试验

为实现花键轴零件高效高性能精确成形制造,介绍一种花键轴轴向推进滚轧成形工艺的系统组成、工艺过程以及特点,分析滚轧过程中滚轧模具与花键轴间的啮合传动规律,利用ADAMS系统动力学软件研究系统参数(滚轧模具个数Nd、滚轧模具齿数z1)对滚轧过程的影响特点,并通过研制的花键轴轴向推进滚轧成形工艺系统开展滚轧过程中花键轴实时转速的测试以及花键轴的滚轧成形试验。结果表明,滚轧过程中滚轧模具与花键轴间的啮合传动重合度小于1;Nd=3时滚轧模具与花键轴间的啮合传动稳定性明显优于Nd等于2和4的方式,当z1与花键轴齿数z2相等时滚轧模具与花键轴间的啮合传动稳定性较差,而当z1>z2时二者的啮合传动稳定性显著提高,确定的合理工艺系统参数为Nd=3、z1=120。滚轧试验过程中滚轧模具与花键轴啮合传动平稳,成形的花键轴齿数准确、齿形分布整齐、精度高。     

大型薄壁焊接卷筒有限元受力计算

结合具体算例,以有限元分析软件Ansys为工具,对大型薄壁焊接卷筒进行受力分析,并与常规校核计算应力结果进行比较,从中得到2种分析结果差异的原因。分析比较发现：弯扭合成应力计算时,引用材料力学空心轴弯扭理论并加以考虑离心力的影响,对分析计算结果尤为重要。     

典型轴零件的综合机械性能分析

轴类零件是各种机械设备中最主要、最基本的典型零件,轴的主要工况是除承受交变弯曲应力和扭转应力外,还受冲击载荷作用,容易产生疲劳断裂,扭断、弯曲变形等.因此轴类零件不仅要有较高的综合机械性能,还需具有较高的疲劳强度,在设计加工时需考虑以上情况,以便提高轴的综合机械性能.     

某型主战坦克扭力轴的疲劳断裂分析与寿命计算

应用断裂力学理论和有限元分析方法对某型主战坦克扭力轴进行疲劳断裂计算和分析，论述裂纹尖端的奇异三角形单元划分技术，在有限元法计算的基础上求解裂纹尖端应力强度因子和裂纹形状系数，并结合Paris公式对某坦克扭力轴的疲劳寿命进行计算。