abaqus 有限元分析(齿轮轴)

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采用ABAQUS进行齿轮接触应力分析

采用ABAQUS进行齿轮接触应力分析采用ABAQUS进行齿轮接触应力分析 1 接触理论介绍及其在航空领域中的应用接触问题是土木、建筑、水利工程、石油化工、机械工程等领域中普遍存在的力学问题。

不管在接触边界之间是否有间隙存在，接触作用的出现对结构受载之后的接触状态和应力分布都有直接的影响，一方面通过接触可以提高整个结构的承载力和刚度或者可以起到减震作用;而另一方面也正是因为由于接触的存在，伴随着局部高应力，很容易使材料屈服或发生裂缝，如果再受到循环载荷的影响，还可能产生疲劳失效。

所以了解结构的接触状态和应力状态，对结构设计、施工及其补强措施，都有重要的意义。

两个物体在接触面上的相互作用是复杂的高度非线性力学现象，也是发生损伤失效和破坏的主要原因。

接触问题存在两个较大的难点:其一，在用户求解问题之前，不知道接触区域;其二，大多数的接触问题需要计算摩擦，可供挑选的几种摩擦定律和模型都是非线性的，使问题的收敛变得困难。

在飞机结构中，缝翼的运动是通过相互啮合的齿轮的旋转带动的，发动机带动齿轮的旋转是缝翼机构运动的动力来源。

齿轮是机械中广泛应用的传动零件之一，它具有功率范围大，传动效率高、传动比准确、使用寿命长等特点。

但从零件的失效情况来看，齿轮也是最容易出现故障的零件之一。

据统计，在各种机械故障中，齿轮失效就占总数的60%以上，其中齿面损坏又是齿轮失效的主要原因之一。

传动齿轮复杂的应力分布情况和变形机理又是造成齿轮设计困难的主要原因。

为此，人们对齿面接触及其应力分布进行了大量的研究。

有限元理论和各种有限元分析软件的出现，让普通设计人员无需对齿轮受力作大量的计算和研究就可以基本掌握齿轮的受力和变形情况，并可利用有限元软件进行结果分析，找出设计中的薄弱环节，进而达到对齿轮进行改进设计的目的。

2 采用ABAQUS进行齿轮接触分析的合理性齿轮结构对缝翼的运动起着决定性的作用，如果齿轮的接触不能满足强度要求，缝翼机构的运动将会受到严重影响。

半轴齿轮的ABAQUS有限元模拟实验

Vol. 33,No. 1Mar. 2021第33卷第1期2021年3月河南工程学院学报（自然科学版）JOURNAL OF HENAN UNIVERSITY OF ENGINEERING 半轴齿轮的ABAQUS 有限元模拟实验徐滨（合肥职业技术学院机电工程学院，安徽合肥238000 ）摘要：车桥半轴齿轮是差速器的重要组成部分,在差速器工作中扮演着十分重要的角色。

针对断裂的半轴齿轮进行断口形貌、成分及硬度分析，并结合有限元模拟分析齿轮失效的原因。

结果表明：齿轮渗碳层厚度约0.8 mm,渗碳层显微组织主要为硬度较高的针状马氏体和部分残留奥氏体，硬度达785. 1 N/mm 2 ,表面硬化处理与渗碳处理基本符合工况要求。

通过 ABAQUS 模拟发现半轴齿轮最易断裂处位于齿根最靠近边角的部位，与实际工况吻合。

关键词:半轴齿轮;模拟分析;失效分析;ABAQUS中图分类号:TB115 文献标志码:A 文章编号= 1674 - 330X （2021 ）01 -0059 - 03ABAQUS finite element simulation analysis of half shaft gearXU Bin（School of Mechanical and Electrical Engineering , Hefei Polytechnic University, Hefei 238000, China ）Abstract : Axle gears are an important part of the differential mechanism , and play a very important role in the work of the differ ential mechanism. In this paper, the morphology analysis , composition analysis and hardness analysis of the fractured half-shaft gear are earned out, and the cause of the gear failure is analyzed in conjunction with the finite element simulation analysis. The results show that the thickness of the carburized layer of the gear is about 0. 8 mm. The microstmcture of the carburized layer is mainly needle- shaped martensite with higher hardness and part of retained austenite. The hardness reaches 785. 1 N/mm 2. The surface hardening treatment and carburization treatment are basically meet the requirements of working conditions. Through ABAQUS simulation , it is f （）uncl that the most easily broken part of the half-shaft gear is located at the lowermost comer of the tooth root , which is consistent with the actual working condition where the fracture occurs.Keywords ：half-shaft gear ； simulation analysis ； failure analysis ； ABAQUS差速器的精度和可靠性是国内研究的难点。

基于abaqus的齿轮模态分析

基于ABAQUS 的直齿圆柱齿轮模态分析余西伟（上海大学机电工程与自动化学院，上海 200072）摘要:齿轮是最常用的零部件之一，起到了传递扭矩的作用。

为了研究齿轮固有频率和振型的影响因素，改善齿轮的动态特性，本文运用SolidWorks 三维建模软件建立齿轮建模，并运用ABAQUS 和振动分析理论对模型进行模态分析，用Lanczos 算法提取固有频率，得到齿轮的模态和振型，为优化齿轮的结构设计提供支持。

关键词:模态分析;ABAQUS;固有频率;振型Modal Analysis of Spur Gear Based on ABAQUS(School of Mechatronic Engineering and Automation, Shanghai University, Shanghai 200072, China)Abstract: T he gear is one of the most common parts, transferring the torque effect. In order to research the factors affecting the gear’s natural frequency and vibration mode and improving the dynamic characteristics.The gear model established by 3D model software SolidWorks was carried on modal analysis by the software ABAQUS and the vibration analysis theory. The modal andvibration model was extracted by using Lanczos algorithm ,providing support for the optimization design of gear.Key words: modal analysis; ABAQUS; natural frequency; vibration mode0引言齿轮是依靠齿的啮合传递扭矩的轮状机械零件。

基于ABAQUS软件下的齿轮动态应力分析

基于ABAQUS软件下的齿轮动态应力分析摘要：通过实例阐述了直齿轮齿条的精确建模方法，介绍其具体的设计原理，将生成的一对齿轮齿条进行标准安装生成啮合模型。

通过ABAQUS转化成由节点及元素组成的有限元模型，进行接触应力的静力学求解及算法原理。

说明了新的接触单元法的精确性、有效性和可靠性。

关键词：ABAQUS：有限元；动态应力中图分类号：TH132.41 文献标志码：A 文章编号：1001-7836-作者简介：毕研修(1953-),副高级工程师,从事机械工程研究；狄刚(1979-)，讲师，从事轮式装甲车研究。

齿轮传动[1]具有效率高、寿命长等特点，但是齿轮传动的失效将直接影响机械传动。

齿轮失效主要发生在轮齿部位，主要形式为齿面磨损、点蚀、轮齿折断、齿面胶合以及塑性变形等。

在齿轮啮合过程中，由于齿面的弹性变形和齿面载荷分布的非线性以及啮合齿对数发生变化和接触区改变等多种复杂因素的影响，使齿轮的接触强度计算变得异常复杂。

目前，国内、外已广泛采用有限元分析法对齿轮传动强度进行分析计算。

特别是对于接触问题的分析，有限元分析法能较好地处理轮齿受载后的啮合接触面力学和变形的边界条件。

ANSYS软件是一款通用有限元分析软件，其强大的建模、网格划分和分析功能极大的方便了用户对产品进行分析。

本文以ABAQUS软件为平台，研究了在ANSYS环境下实现直齿轮精确建模和接触应力分析的方法，从另一角度对啮合传动过程中齿轮齿条的受力情况进行分析计算。

1 有限元分析为了模拟该机构，在建模时，需要定义齿轮、齿条接触面为接触对。

使用单元接触面上的高斯点确定间隙和接触力，能够使得接触力和摩擦力分布在单元面上，计算精度和可靠性提高，计算有摩擦力时的能力和效率加强，对于任意摩擦系数都可求解，而且效率很高，收敛容易。

1.1 几何模型的建立某渐开线直齿圆柱齿轮齿条的参数齿条材料为42CrMo4V(高频硬化)，齿轮材料为17CrNiMo6(表面硬化)。

ABAQUS有限元分析方法

对ABAQUS计算所得数据进行后处理的功能，能够把输入和输出的图形和数据以各种方式显示出来。可以绘制的图形有网格（变形前和变形后）、加载时间步骤、应力-位移、应变-位移、载荷-时间、应力-时间和应变-时间的关系图等。
Mises stress, MPa

1800
1600 1 1400 1200 1000 800
ABAQUS有限元分析方法简介
一. 有限单元法的基本原理
有限单元法（The Finite Element Method）简称有限元（FEM），它是利用电子计算机进行的一种数值分析方法。它在工程技术领域中的应用十分广泛，几乎所有的弹塑性结构静力学和动力学问题都可用它求得满意的数值结果。
有限元方法的基本思路是：化整为零，积零为整。即应用有限元
法求解任意连续体时，应把连续的求解区域分割成有限个单元，并在每个单元上指定有限个结点，假设一个简单的函数（称插值函数）近似地表示其位移分布规律，再利用弹塑性理论中的变分原理或其他方法，建立单元结点的力和位移之间的力学特性关系，得到一组以结点位移为未知量的代数方程组，从而求解结点的位移分量. 进而利用插值函数确定单元集合体上的场函数。由位移求出应变, 由应变求出应力.
ABAQUS是一个模块存贮计算的解题程序。方程是按块处理的，输入数据分成许多模块，各种复杂的分析都可以通过不同的模块的组合来处理，因此，它可以求解很大的有限元系统。
ABAQUS/CAE 模块：用于分析对象的建模，特性及约束条件
的给定，网格的划分以及数据传输等。
1. ABAQUS/CAE前处理模块：
它不仅能解决结构力学问题，而且能够模拟热传导，辐射和声音传播。它能解决一大批工程实际中所遇到的结构分析问题，对固体，结构及结构-流体系统做静、动位移和应力进行线性和非线性分析。

基于ABAQUS的轮轴配合的有限元分析

基于ABAQUS的轮轴配合的有限元分析作者：康东李越杨永伟范丽来源：《河南科技》2019年第01期摘要：本文基于ABAQUS对轮轴配合进行的有限元分析，分析了过盈量、摩擦系数、几何误差等对接触应力的影响。

结果表明：轮轴压装后接触应力沿轴向分布的总体趋势为中间低，两端高，高应力区的位置出现在轴毂配合面边缘附近，并有明显的应力集中现象;过盈量是造成轮对压装合格与否的主要原因。

关键词：过盈量;有限元;ABAQUS;接触应力中图分类号：TH131.7 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）01-0055-04Research on Axle Assembly Based on Finite Element Software ABAQUSKANG Dong LI Yue YANG Yongwei FAN Li（1. Chengdu Tongchuang Zhongyi Technology Limited Company，Chengdu Sichuan 610000;2.Sichuan Coal Industry Group Guangwang Company，Guangyuan Sichuan 628000）Abstract： In this paper， the finite element analysis of wheel-axle fit based on ABAQUS wa carried out， and the effects of interference， friction coefficient and geometric error on contact stress were analyzed. The results show that the overall trend of contact stress distribution along the axis is low in the middle and high at both ends. The location of the high stress zone appears near the edge of the hub mating surface， and there is obvious stress concentration phenomenon. The interference is the main reason for the qualifications of the wheelset pressing.Keywords： overflow fit;finite element;ABAQUS;contact stress在礦车轮对的装配过程中，目前被广泛所采用的方法是过盈连接，利用轮轴间的过盈量产生径向接触压力，在接触面会产生一个摩擦力，其可以改变扭矩和轴向力。

基于ABAQUS的轴承-齿轮系统模态分析

基于ABAQUS的轴承-齿轮系统模态分析摘要建立轴承-齿轮系统的有限元模型。

齿轮啮合等效为弹簧-阻尼系统,并研究轴承和齿轮啮合的等效平均刚度和阻尼。

在ABAQUS软件中计算了轴承-齿轮系统的模态,最终为有限元分析提供一种新的思路。

关键词有限元法;ABAQUS;模态分析;轴承齿轮系统ABAQUS为用户提供了广泛的功能,且使用起来又非常简单。

大量的复杂问题可以通过选项块的不同组合很容易的模拟出来。

例如,对于复杂多构件问题的模拟是通过把定义每一构件的几何尺寸的选项块与相应的材料性质选项块结合起来。

在大部分模拟中,甚至高度非线性问题,用户只需提供一些工程数据,像结构的几何形状、材料性质、边界条件及载荷工况。

在一个非线性分析中,ABAQUS 能自动选择相应载荷增量和收敛限度。

他不仅能够选择合适参数,而且能连续调节参数以保证在分析过程中有效地得到精确解。

用户通过准确的定义参数就能很好的控制数值计算结果。

由于轴承-齿轮系统的每一级传动均是通过二级齿轮减速实现,是典型的齿轮系统。

在齿轮系统中齿轮副啮合效应、齿侧间隙、轴的弹性、轴承径向刚度和轴承径向间隙等因素相互耦合并影响了系统的动态特性,设计过程中要综合考虑这些因素,孤立地研究某一因素,都不能从整体上对系统进行把握。

通过该有限元的试验方法,设计人员可以综合考虑影响齿轮系统动态特性的各种因素,在产品的设计阶段就对产品的性能和存在的问题一目了然,从而为产品的改进设计提供了有效的技术途径,并且大大减少了物理样机试制的时间和研制经费的投入,提高了设计效率。

1理论依据本文中对轴承-齿轮系统的分析,主要是在非线性范围内进行,所以考虑采用Abaqus作为求解器。

Abaqus不仅功能强大,而且具有很高的软件兼容性,能为前处理完毕之后计算工作的提交带来诸多方便,此外,其求解结果经过简单转换就能被Hypermesh所读取,能为整个工作带来很大的便利。

2轴承-齿轮系统有限元模型建立该有限元模型以六面体单元、四边形壳单元为主,还有少部分的连接单元、弹簧阻尼单元、刚性单元。

abaqus有限元分析(齿轮轴)

Abaqus分析报告（齿轮轴）名称：Abaqus齿轮轴姓名：班级：学号：指导教师：一、简介所分析齿轮轴来自一种齿轮泵，通过用abaqus软件对齿轮轴进行有限元分析和优化。

齿轮轴装配结构图如图1，分析图1中较长的齿轮轴。

图1.齿轮轴装配结构图二、模型建立与分析通过part、property、Assembly、step、Load、Mesh、Job等步骤建立齿轮轴模型，并对其进行分析。

1.part针对该齿轮轴，拟定使用可变型的3D实体单元，挤压成型方式。

2.材料属性材料为钢材，弹性模量210Gpa，泊松比0.3。

3.截面属性截面类型定义为solid，homogeneous。

4.组装组装时选择dependent方式。

5.建立分析步本例用通用分析中的静态通用分析（Static，General）。

6.施加边界条件与载荷对于齿轮轴，因为采用静力学分析，考虑到前端盖、轴套约束，而且根据理论，对受力部分和轴径突变的部分进行重点分析。

边界条件：分别在三个轴径突变处采用固定约束，如图2。

载荷：在Abaqus中约束类型为pressure，载荷类型为均布载荷,分别施加到齿轮接触面和键槽面，根据实际平衡情况，两力所产生的绕轴线的力矩方向相反，大小按比例分配。

均布载荷比计算：矩形键槽数据：长度：8mm、宽度：5mm、高度：3mm、键槽所在轴半径：7mm 键槽压力面积：S1 = 8x3=24mm2 平均受力半径：R1=6.5mm齿轮数据：=齿轮分度圆半径：R2 =14.7mm、压力角：20°、单个齿轮受力面积：S2 ≈72mm2通过理论计算分析，S1xR1xP1=S2xR2xP2，其中，P1为键槽均布载荷幅值，P2为齿轮均布载荷幅值。

键槽均布载荷幅值和齿轮均布载荷幅值之比约为P1：P2≈6.3 。

取键槽均布载荷幅值为1260,齿轮载荷幅值为200.由于键槽不是平面，所以需要切割，再施加均布载荷。

图3 键槽载荷施加比较保守考虑，此处齿轮载荷只施加到一个齿轮上。

采用ABAQUS进行齿轮接触应力分析

所以了解结构的接触状态和应力状态，对结构设计、施工及其补强措施，都有重要的意义。

两个物体在接触面上的相互作用是复杂的高度非线性力学现象，也是发生损伤失效和破坏的主要原因。

在飞机结构中，缝翼的运动是通过相互啮合的齿轮的旋转带动的，发动机带动齿轮的旋转是缝翼机构运动的动力来源。

齿轮是机械中广泛应用的传动零件之一，它具有功率范围大，传动效率高、传动比准确、使用寿命长等特点。

但从零件的失效情况来看，齿轮也是最容易出现故障的零件之一。

据统计，在各种机械故障中，齿轮失效就占总数的60%以上，其中齿面损坏又是齿轮失效的主要原因之一。

传动齿轮复杂的应力分布情况和变形机理又是造成齿轮设计困难的主要原因。

为此，人们对齿面接触及其应力分布进行了大量的研究。

基于ABAQUS单颗磨粒磨削螺旋锥齿轮有限元分析

DOI:10.3969/j.issn.2095-509X.2020.07.004基于ABAQUS 单颗磨粒磨削螺旋锥齿轮有限元分析从宝刚1,韦尧兵1,刘俭辉1,吕鑫1,程金辉2(1.兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州 730050)(2.中原内配集团股份有限公司,河南焦作 454000)摘要:螺旋锥齿轮的磨削加工是一个复杂的过程,对单颗磨粒磨削工件的过程进行仿真研究对研究螺旋锥齿轮复杂的磨削过程具有重要意义。

利用有限元分析软件ABAQUS 建立单颗磨粒磨削加工螺旋锥齿轮的二维正交仿真模型,根据Johnson -Cook 力-热耦合数学本构模型建立45钢在一维应力状态下的本构方程,对单颗磨粒磨削过程进行仿真,分析磨屑的形成过程以及对工件表面质量的影响,得到工件在磨削过程中的等效塑性应变云图、应力云图与温度图;探究磨削过程中不同磨削速度、磨削深度参数对等效应力的影响,结果表明,磨削深度是影响螺旋锥齿轮磨削表面质量的重要因素;定性分析了磨削后工件表面的残余应力,为螺旋锥齿轮磨削表面质量的研究提供了理论依据。

关键词:螺旋锥齿轮;ABAQUS 仿真;Johnson -Cook 力-热耦合;磨削深度;等效应力中图分类号:TH161;TH132 文献标识码:A 文章编号:2095-509X (2020)07-0019-06 螺旋锥齿轮因其具有重叠系数大、传动平稳、承载能力强、传动比高、结构紧凑、耐磨损、噪声小等优点,广泛应用于汽车、能源、矿山机械、装备制造及交通等领域中,对其精密加工一般采用数控磨削[1]。

由于磨削加工后的工件表面硬度高、质量好、使用寿命长,因此一般把磨削作为螺旋锥齿轮加工的最后一道工序。

螺旋锥齿轮其齿型呈空间螺旋结构,国际上通用的齿制有3类:圆弧收缩齿、摆线等高齿、准渐开线齿,加工这3种齿制齿轮的机床分别为Gleason 系列机床、Oerlikon 系列机床和Klingelnberg 系列机床。

ABAQUS有限元分析实例详解

ABAQUS有限元分析实例详解有限元分析（Finite Element Analysis，简称FEA）是一种工程分析方法，它将连续物体分割为无数个小的有限元单元，并在每个有限元上分别进行力学方程求解，最终得到整个物体的力学性能。

ABAQUS是目前使用最广泛的有限元分析软件之一，本文将详细介绍ABAQUS有限元分析的实例。

一、准备工作在进行ABAQUS有限元分析之前，首先需要准备以下工作：1.模型准备：将需要分析的物体建模为几何模型，并进行网格划分，划分成有限元单元，以便进行分析。

2.边界条件：设定物体的边界条件，即模拟施加在物体上的外力或约束条件，如支撑条件、加载条件等。

3.材料属性：设定物体的材料属性，包括弹性模量、泊松比等。

4.分析类型：选择适合的分析类型，如静态分析、动态分析、热分析等。

二、材料建模在进行ABAQUS有限元分析时，需要将材料的力学性质进行建模。

通常有以下几种材料建模方法：1.线弹性模型：认为材料的应力-应变关系在整个材料的应力范围内都是线性的，即满足胡克定律。

2.非线性弹性模型：考虑材料的应变硬化效应，即材料的刚度随加载的增加而增大。

3.塑性模型：考虑材料的塑性行为，在达到屈服点后，材料会发生塑性变形。

4.屈服准则模型：通过引入屈服准则，将材料的屈服破坏进行建模。

5.破坏模型：考虑材料的破坏行为，通常采用层间剪切应力、最大主应力等作为破坏准则。

三、加载和约束在进行ABAQUS有限元分析时，需要模拟实际工程中施加在物体上的外部载荷和约束条件。

常见的加载和约束方式有以下几种：1.固定支撑：将物体的一些边界固定，使其不能发生位移。

2.约束位移：设定物体一些节点的位移值，模拟实际固定住的情况。

3.压力加载：施加在物体上的压力载荷。

4.弯曲加载：施加在物体上的弯曲载荷。

5.温度加载：通过施加温度场来模拟温度载荷。

四、求解过程在进行ABAQUS有限元分析时，求解过程主要有以下几个步骤：1.指定分析步数：指定分析的总时间和分析步数，也可以根据需要进行自适应时间增量控制。

基于ABAQUS的减速器齿轮的模态分析

基于ABAQUS的减速器齿轮的模态分析
为了研究齿轮固有频率的影响因素，改善齿轮的动态特性，利用有限元软件ABAQUS和振动理论对齿轮进行模态分析，结果表明：第1~6阶，齿轮的振型主要是弯曲振动和扭转振动，在同阶的情况下，弹性模量越大，齿轮的固有频率越大，腹板的倒角越大，齿轮的固有频率越大，为齿轮动态优化设计提供可靠的参考依据。

减速器是原动机和工作机之间的一个独立闭式传动装置，用来降低转速和传递转矩，在工作过程中，减速器中的齿轮可能会由于机械振动而发出噪音，这样可能会降低齿轮的啮合精度和传递效率，从而影响减速器的使用寿命。

模态分析可以确定零件的固有频率和振型，使设计师在设计零件的时候，尽量使系统的工作频率和固有频率偏差较大，以防止共振，从而减少振动和噪音。

模态分析的最终目标是识别系统的模态参数，为系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据，是结构动态设计及故障诊断的重要方法。

本文利用有限元软件ABAQUS，对减速器中的齿轮进行模态分析，来确定不同阶数下齿轮的固有频率和振型，通过选择不同的材料以及齿轮的腹板倒角，来分析齿轮固有频率的变化趋势，从而为齿轮大的结构优化提供参考依据，避免齿轮在工作时候发生共振，从而减少噪音。

一、有限元模态分析理论
对于一般的多自由度结构系统而言，运动都可以由其自由振动的模态来合成。

有限元的模态分析就是建立模态模型进行数值分析的过程。

由于结构的阻尼对其模态频率及振型的影响很小，所以模态分析的实质就是求解具有限个自由度的无阻尼及无载荷状态下得运动方程的模态适量。

系统的无阻尼多自由。

ABAQUS有限元分析方法

ABAQUS有限元分析方法ABAQUS是一种广泛使用的有限元分析软件，它可以用于计算和模拟复杂的实际工程问题。

ABAQUS能够解决结构力学、热力学、电磁学、流体力学、多物理场等各类问题，具备强大的建模和分析能力。

本文将介绍ABAQUS的有限元分析方法，包括其基本原理、建模流程、边界条件的设置以及结果分析等内容。

有限元分析方法是一种通过将连续物体离散为有限个小单元来近似求解连续介质中的物理场分布和结构行为的方法。

它基于连续介质力学、力学平衡方程和边界条件等理论，通过在每个单元内进行离散近似，将大问题分解为由离散单元组成的小问题，然后通过求解这些小问题得到整个问题的近似解。

ABAQUS的建模流程主要包括几何建模、边界条件的设置、网格划分和材料定义等步骤。

几何建模是指在ABAQUS软件中创建所需分析的几何形状，可以通过绘制直线、圆弧、曲线或导入CAD模型等方式进行。

边界条件设置则是指为模型的一些面或点施加边界条件，包括固定支撑、施加力、约束等。

网格划分是指将模型中的连续介质离散化为有限个小单元，ABAQUS可以进行自动网格划分或手动划分网格。

材料定义是指为模型中的每个单元指定材料属性，例如弹性模量、泊松比、密度等。

在边界条件设置和材料定义完成后，可以对模型进行加载和求解。

首先，需要指定施加在模型上的加载条件，例如力、温度、电场等。

然后，在分析控制命令下选择适当的解析方法和参数，启动求解器对模型进行计算。

ABAQUS的求解器可以是显式求解器或隐式求解器，根据具体的问题选择合适的求解器类型。

计算完成后，可以对结果进行后处理，包括生成应力、应变分布图、振动模态分析、疲劳分析等。

在进行有限元分析时，需要注意选择合适的单元类型和网格密度。

ABAQUS提供了多种类型的单元，例如线性单元、三角形单元、四边形单元、六面体单元等，根据几何形状和物理场的特点选择合适的单元类型。

网格密度决定了分析结果的精度和计算时间，通常需要进行网格收敛性分析，即逐步增加网格密度，直到结果在精度和计算时间之间达到平衡。

基于ABAQUS有限元准静态的锥齿轮啮合分析及验证

要分成多步进行。这里需要建立３个步骤：
１网格划分与边界加载
第一步：将行星齿轮绕自身轴线旋转一个微ｄ＇，Ａ９
由于轮齿接触区域很小，需要对接触齿面的有角度，半轴齿保持不动，建立起初始的接触；但因为
限元网格加密。为了保证计算精度和计算效率，对转动角度不精确，２个齿轮没有在正确的位置啮合。
根据主动齿与从动齿在啮合过程中最大主应力
的应力云图可以清晰地看到，在一对轮齿啮合过程
中，齿轮轮齿啮合状态在单齿对啮合和双齿叉寸啮合
间交替变化。主动齿轮的轮齿在从啮入到啮出过程
中，齿根应力随着啮合点向顶移动而逐渐增大，２２００ＭＰａｎＥｌ１８００ＭＰａ，非常接近材料热处理以后
应力值较低，而在单齿对啮合状态下应力值明显升力。因此，在重新设计优化以后，再一次进行仿真
高．２种状态转换时应力值发生明显的突变。这是因与试验。从对比结果可以看出，啮合区域变得均匀
为。当一对轮齿啮合后进入双齿啮合状态时，由于且平衡．主动齿与从动齿齿根所受最大应力分别约
从动齿轮啮合（见圈１）；又考虑到锥齿轮的重合位移，只保留沿轴向的转动自由度。由于本次分析并
度小于２，即只有２个齿同时参与啮合，这里每个齿不考虑齿轮的冲击问题，因此在主动齿轮上施加轴向

abaqus 有限元分析(齿轮轴)

Abaqus分析报告（齿轮轴）名称： Abaqus齿轮轴姓名：班级：学号：指导教师：一、简介所分析齿轮轴来自一种齿轮泵，通过用abaqus软件对齿轮轴进行有限元分析和优化。

齿轮轴装配结构图如图1，分析图1中较长的齿轮轴。

图1.齿轮轴装配结构图二、模型建立与分析通过part、property、Assembly、step、Load、Mesh、Job等步骤建立齿轮轴模型，并对其进行分析。

1.part针对该齿轮轴，拟定使用可变型的3D实体单元，挤压成型方式。

2.材料属性材料为钢材，弹性模量210Gpa，泊松比0.3。

3.截面属性截面类型定义为solid，homogeneous。

4.组装组装时选择dependent方式。

5.建立分析步本例用通用分析中的静态通用分析（Static，General）。

6.施加边界条件与载荷对于齿轮轴，因为采用静力学分析，考虑到前端盖、轴套约束，而且根据理论，对受力部分和轴径突变的部分进行重点分析。

边界条件：分别在三个轴径突变处采用固定约束，如图2。

均布载荷比计算：矩形键槽数据：长度：8mm、宽度：5mm、高度：3mm、键槽所在轴半径：7mm键槽压力面积：S1 = 8x3=24mm2 平均受力半径：R1=6.5mm齿轮数据：=齿轮分度圆半径：R2 =14.7mm、压力角：20°、单个齿轮受力面积：S2 ≈72mm2通过理论计算分析，S1xR1xP1=S2xR2xP2，其中，P1为键槽均布载荷幅值，P2为齿轮均布载荷幅值。

键槽均布载荷幅值和齿轮均布载荷幅值之比约为P1：P2≈6.3 。

取键槽均布载荷幅值为1260,齿轮载荷幅值为200.由于键槽不是平面，所以需要切割，再施加均布载荷。

图3 键槽载荷施加比较保守考虑，此处齿轮载荷只施加到一个齿轮上。

基于ABAQUS的轴承—齿轮系统静力学分析

基于ABAQUS的轴承—齿轮系统静力学分析摘要:文章利用ABAQUS建立了轴承—齿轮系统的静态有限元模型,通过该模型的应力分布云图和位移分布云图,提出了一些优化改进轴承—齿轮系统结构的方案和措施。

关键词:轴承—齿轮系统;ABAQUS;有限元法中图分类号:TN957.2 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)27-0013-02 现代战争对雷达的性能要求越来越高,轴承—齿轮系统作为雷达的关键基础构件对其性能有重要影响。

这就要求人们采用现代设计方法对雷达的关键基础构件进行设计,通过有限元方法,设计人员可以综合考虑影响齿轮系统动态特性的各种因素,在产品的设计阶段就对产品的性能和存在的问题一目了然,从而为产品改进设计提供了有效的技术途径,并大大减少了物理样机试制的时间和研制经费的投入,提高了设计效率。

1研究方法及理论依据轴承—齿轮系统作为天线运动的载体,以底座为基础,包括横滚、俯仰和方位三个互相垂直的旋转运动,工作原理见图1。

横滚转动为第一级运动,俯仰转动为第二级运动,方位转动为第三级运动。

天线安装在方位部分的天线托架上,随着方位部分一起转动。

方位部分的运动是主要运动,带动天线以一定的转速进行扫描,横滚部分和俯仰部分的运动只用来调整扫描的区域范围。

系统通过对电机进行合理的控制,使轴承—齿轮系统的三个轴以一定的转速转动或转到某个角度。

在3个轴的运动合成下,天线可完成对一定区域的扫描。

图1轴承—齿轮系统工作原理图轴承—齿轮系统的每一级运动都由一个独立的伺服电机驱动。

伺服电机经过两级齿轮减速,最后输出到轴承—齿轮系统的每一个轴上。

在横滚的传动中,电机和减速部分固定不动,只有横滚转体转动;而在俯仰和方位的传动中,伺服电机和减速部分跟着转体一起绕轴转动。

2轴承—齿轮系统有限元模型建立该有限元模型以六面体单元、四边形壳单元为主,还有少部分的连接单元、弹簧阻尼单元、刚性单元。

利用Hypermesh统计该模型有111 850个单元,132 053个节点。

采用ABAQUS进行齿轮接触应力分析

采用ABAQU进行齿轮接触应力分析采用ABAQU ffi行齿轮接触应力分析1接触理论介绍及其在航空领域中的应用接触问题是土木、建筑、水利工程、石油化工、机械工程等领域中普遍存在的力学问题。

不管在接触边界之间是否有间隙存在，接触作用的出现对结构受载之后的接触状态和应力分布都有直接的影响，一方面通过接触可以提高整个结构的承载力和刚度或者可以起到减震作用; 而另一方面也正是因为由于接触的存在，伴随着局部高应力，很容易使材料屈服或发生裂缝，如果再受到循环载荷的影响，还可能产生疲劳失效。

所以了解结构的接触状态和应力状态，对结构设计、施工及其补强措施，都有重要的意义。

两个物体在接触面上的相互作用是复杂的高度非线性力学现象，也是发生损伤失效和破坏的主要原因。

接触问题存在两个较大的难点: 其一，在用户求解问题之前，不知道接触区域; 其二，大多数的接触问题需要计算摩擦，可供挑选的几种摩擦定律和模型都是非线性的，使问题的收敛变得困难。

在飞机结构中，缝翼的运动是通过相互啮合的齿轮的旋转带动的，发动机带动齿轮的旋转是缝翼机构运动的动力来源。

齿轮是机械中广泛应用的传动零件之一，它具有功率范围大，传动效率高、传动比准确、使用寿命长等特点。

但从零件的失效情况来看，齿轮也是最容易出现故障的零件之一。

据统计，在各种机械故障中，齿轮失效就占总数的60%以上，其中齿面损坏又是齿轮失效的主要原因之一。

传动齿轮复杂的应力分布情况和变形机理又是造成齿轮设计困难的主要原因。

为此，人们对齿面接触及其应力分布进行了大量的研究。

2采用ABAQU进行齿轮接触分析的合理性齿轮结构对缝翼的运动起着决定性的作用，如果齿轮的接触不能满足强度要求，缝翼机构的运动将会受到严重影响。

ABAQUS下齿轮的塑性变形分析

ABAQUS下齿轮的塑性变形分析本文为“ABAQUS下齿轮的塑性变形分析”的文字教程，详细视频教程可扫描文末二维码获取。

ABAQUS中有多种材料本构模型，今天来带着大家对比一下弹塑性本构与弹性本构下的齿轮变形，掌握塑性本构的材料应用。

首先了解一下今天的齿轮模型，如图1所示，在其中某一个齿面位置切分了一个微小的表面，在此表面施加一个表面压力，用以模拟齿轮的啮合受力。

图1 模型了解回顾一下ABAQUS的有限元分析流程：图2 ABAQUS有限元分析流程塑性本构模型01前处理1.1 几何模型的构建将UG创建的几何模型导入ABAQUS中。

1.2 材料参数的定义1.2.1 材料本构在property模块中，创建材料，定义elastic参数，杨氏模量为2.1e5MPa，泊松比为0.3；定义plastic参数，如图3所示。

图3 材料参数1.2.2 截面创建通过Create Section为实体模型创建solid，homogeneous截面，并选择相应的材料完成截面创建。

1.2.3 截面指派通过Assign Section将创建好的截面指派给相应模型。

1.3 网格系统构建1.3.1 装配在Assembly模块中，通过Create Instance进行装配，如图1所示。

1.3.2 网格划分在Mesh模块中，通过合理控制网格，得到如下网格模型。

图4 齿轮网格1.3.3 单元类型单元类型保持默认。

02求解2.1 求解器的设定在Step模块中通过Create Step创建静力通用分析步，初始增量步设置为0.01，最大增量步设置为0.02，其余保持默认。

2.2 连接关系的构建不需要连接关系，略过。

2.3 边界条件的设定2.3.1 位移边界条件在Load模块中，通过Create Boundary Condition创建Symmetry/Antisymmetry/Encastre约束，选择齿轮内孔面，施加Encastre约束。