基于ANSYS的齿轮应力有限元分析

合集下载

基于ANSYS的齿轮接触应力与啮合刚度研究共3篇

基于ANSYS的齿轮接触应力与啮合刚度研究共3篇基于ANSYS的齿轮接触应力与啮合刚度研究1齿轮作为一种常用的传动元件，在机械系统的运转中发挥着重要的作用。

因此，对于齿轮的力学性能研究具有重要的意义。

本文以ANSYS软件为工具，研究齿轮接触应力与啮合刚度的相关问题。

一、齿轮模型的建立齿轮模型的建立是研究齿轮力学性能的基础。

初步建模需要确定齿轮参数、材料参数等。

在本次研究中，我们选取了一个模数为4的齿轮进行建模，在材料参数选取方面，我们选择了常用的20CrMnTi材料，以其为基础进行实验。

建模之后需要进行网格划分，网格密度的选择会影响后续分析的准确性以及计算时间，因此需要选择合适的密度。

选取太粗的网格会导致结果失真，选取太细的网格则会消耗大量的计算时间。

本次研究选取了相对均匀的中等密度网格，以保证结果的准确性。

二、齿轮接触应力分析齿轮在啮合过程中会产生接触应力，这对于齿轮的寿命和工作效率都有着至关重要的作用。

因此，研究齿轮接触应力，选择适当的润滑方式，对齿轮寿命和传动效率都有着重要的意义。

在ANSYS中进行齿轮接触应力的分析和计算，需要考虑到许多复杂的因素，如齿形、材料参数、润滑方式等。

在本次研究中我们采用了基于有限元方法的接触分析（FEM），对齿轮接触应力进行评估。

得到接触应力的结果后，我们可以对齿轮的寿命进行评估，并针对接触应力过大的地方进行优化处理。

三、齿轮啮合刚度分析除了接触应力之外，齿轮的啮合刚度对于传动的效率和精度也有着重要的影响。

啮合刚度是指啮合中两齿之间相对于轴线方向的相对运动能力，也可以视为齿轮在啮合过程中的弹性变形程度。

齿轮的啮合刚度与齿轮副的堆叠误差、硬度、几何尺寸等的影响有关。

在本次研究中，我们采用了ANSYS的非线性有限元分析方法，对齿轮的啮合刚度进行建模和优化。

通过对啮合刚度的研究，我们可以指导齿轮的加工和优化，提高其传动效率和精度。

四、总结本次研究基于ANSYS对齿轮接触应力和啮合刚度进行了研究。

基于ANSYS软件的齿轮疲劳有限元分析报告

基于ANSYS软件的齿轮疲劳有限元分析报告一、概述本次大作业主要利用ANSYS软件对齿轮的疲劳进行分析,计算出齿轮的最大寿命。

然后与实际情况进行比较,证明分析的正确性,从而为齿轮的优化分析提供了充分的理论依据，并且通过对ANSYS软件的实际操作深刻体会有限元分析方法的基本思想，对有限元分析方法的实际应用有一个大致的认识。

二、问题分析如下图所示为某齿轮三维模型，参考图示形状，自定义尺寸，并建立一对啮合齿，施加50N*M扭矩进行齿轮接触分析，随后进行疲劳分析，分析齿轮寿命，材料为40Cr。

图1 齿轮三、有限元建模寿命分析之前需要进行强度分析，在Windows“开始”菜单中执行ANSYS—Workbench 命令。

创建项目A，进行静力学分析，双击左侧的static structure即可图 2 强度分析项目如图 3所示，40Cr材料的杨氏模量为2.1e11Pa，泊松比为0.3，密度7800kg/m3，两对齿轮的材料一致。

图 3 材料定义双击Geometry进入几何模型建立模块，进行几何建模。

只需要建立齿轮的端面然后拉伸即可，另一对齿轮采用该齿轮进行对称偏移获取，首先建立齿轮端面草绘，为保证结构对称，只建立一半截面，如下图所示：拉伸截面，并对称建立整个单齿，如下所示：同理建立另一齿轮，最终模型如下所示进入Workbench进行材料设置，其中齿轮分别设置材料为结构钢。

进行网格划分，设置网格尺寸为2mm，最终有限元网格模型如下图所示：图7 网格设置图8 网格模型模拟实际情况，从动齿内圈固定，主动齿施加扭矩，如下图所示图9 载荷约束四、有限元计算结果（1）位移变化，如图12所示，结果最大变形为0.2mm，图12 位移云图（2）等效应力计算结果，如图3所示，最大等效应力为467.4MPa图13 等效应力云图添加Fatigue tool进行疲劳分析，Fatigue设置如下寿命云图如下所示，应力最大区域，寿命最小，该齿轮最多可以使用14794次，此后便会发生裂纹破坏。

ANSYS齿轮接触应力分析案例

ANSYS齿轮接触应力分析案例齿轮是机械传动系统中常用的零部件，用于传递动力和转速。

在齿轮的工作过程中，由于受力情况复杂，容易发生接触应力过大导致齿轮损坏的情况。

为了确保齿轮的工作性能和寿命，需要进行接触应力的分析和优化设计。

ANSYS作为常用的有限元分析软件，可以用于进行齿轮接触应力的模拟和分析。

本文将以一个齿轮接触应力分析案例为例，介绍如何使用ANSYS软件进行接触应力的分析。

本案例以一对齿轮为例，通过对齿轮的建模、加载和分析过程，展示如何通过ANSYS软件进行齿轮接触应力的分析。

1.齿轮建模首先，在ANSYS软件中建立齿轮的几何模型。

可以通过CAD软件绘制齿轮的几何形状，然后导入到ANSYS中进行网格划分。

在建模过程中，需要考虑齿轮的齿形、齿数、模数等参数，并根据实际情况设置合适的几何形状。

2.设置加载在建模完成后，需要设置加载条件。

在本案例中，以齿轮传递动力时的载荷为例，可以通过施加力或扭矩来模拟齿轮的工作情况。

根据实际情况设置载荷大小和方向，以便进行接触应力的仿真分析。

3.网格划分接着对齿轮的几何模型进行网格划分，生成有限元网格。

在ANSYS中，可以通过自动网格划分功能或手动划分网格，确保模型的几何形状与加载条件得到合理的分析精度。

4.设置材料属性在进行齿轮接触应力分析前，需要设置材料的力学性质。

根据齿轮的实际材料属性，设置材料的弹性模量、泊松比等参数，以便进行接触应力的仿真分析。

5.运行分析设置完加载和材料属性后，可以进行齿轮接触应力的仿真分析。

在ANSYS中选择适当的分析模型和求解器，进行接触应力的计算和分布分析。

通过分析结果可以得到齿轮接触区域的应力分布情况，确定是否存在应力集中的问题。

6.结果分析最后，分析计算结果并进行结果的分析和优化。

根据接触应力的分布情况，确定齿轮的工作性能是否满足要求，是否存在应力过大导致损坏的风险。

如果需要，可以对齿轮的设计参数进行调整和优化，以提高齿轮的工作性能和寿命。

基于ANSYS的齿轮泵传动有限元分析

图1模型
4.2.1定义单元属性
定义材料属性中弹性模量207Gpa，泊松比PRXY：0．25，在本文的讨论的问题中，摩擦因数Mu=0.25。在Main>Preprocessor>Element Type>Add Edit/Delete目录下设置网格单元。在Main>Preprocessor>Material Props>Material Models目录下定义材料属性。
（6）单击对话框中的Next按钮，进入接触设置对话框。
图5 接触分析
（7）单击对话框中的Optional settings…按钮，弹出的设置对话框。（8）完成设置，单击对话框中的OK按钮，回到接触向导对话框。（9）单击对话框中的Create按钮，完成接触向导，创建好一个接触对，并出现信息提示，如果接触对正确单击Finish完成接触对的创建。
（2）在对话框Target Type栏中选择Flexible如图所示。
（3）选择目标面，在Target Surface下选择Areas，单击Pick Target…弹出拾取对话框。通过鼠标在大齿轮上选择目标面，然后单击OK按钮。
（4）单击向导对话框中的Next按钮，进入下一步，拾取接触面
（5）在该对话框中，在Target Surface下选择Areas，单击Pick Contact…按钮，弹出图形拾取对话框，用鼠标在大齿轮上选择接触面。然后单击OK按钮。
齿轮是机械中常用的一种零件，其在工作的过程中会产生应力，应变和变形，为保证其正常工作需要对齿轮的轮齿和整体受力进行分析，保证其刚度和强度的要求。本论文采用ANSYS软件对齿轮泵进行分析实现对齿轮的虚拟设计。
齿轮啮合过程作为一种接触行为, 因涉及接触状态的改变而成为一个复杂的非线性问题。传统的齿轮理论分析是建立在弹性力学基础上的, 对于齿轮的接触强度计算均以两平行圆柱体对压的赫兹公式为基础,在计算过程中存在许多假设,不能准确反映齿轮啮合过程中的应力以及应变分布与变化。相对于理论分析,有限元法则具有直观、准确、快速方便等优点。关键词：ANSYS；有限元；齿轮泵；soildworks

基于ANSYS的齿轮静强度有限元分析

基于ANSYS的齿轮静强度有限元分析0 引言作为工业领域中不可或缺的配件,齿轮在汽车、航空、冶金、矿山等行业的应用越来越广泛。

齿轮在工作过程中，主要起到啮合传递作用，同时齿轮也承受各种载荷，齿轮的强度对整个传动系统有着至关重要的影响，如果齿轮强度设计不当，在工作过程中齿轮失效会导致整个传动系统无法正常工作，甚至会引起其他部件的连锁失效，同时由于齿轮长时间处于交变荷载或冲击荷载的作用,因而对于其变形和强度的分析显得尤为重要。

有限单元法是利用电子计算机进行数值模拟分析的方法,ANSYS 软件作为一个功能强大、应用广泛的有限元分析软件,不仅有几何建模的模块,而且也支持其他主流三维建模软件,目前在工程技术领域中的应用十分广泛,其有限元计算结果已成为各类工业产品设计和性能分析的可靠依据。

在数学中，有限元法（FEM，Finite Element Method）是一种为求解偏微分方程边值问题近似解的数值技术。

求解时对整个问题区域进行分解，每个子区域都成为简单的，这种简单部分就称作有限元。

它通过变分方法，使得误差函数达到最小值并产生稳定解。

类比于连接多段微小直线逼近圆的思想，有限元法包含了一切可能的方法，这些方法将许多被称为有限元的小区域上的简单方程联系起来，并用其去估计更大区域上的复杂方程。

它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的（较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件（如结构的平衡条件），从而得到问题的解。

这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。

由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。

ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。

由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发。

它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAE工具之一。

ansys分析齿轮报告

ANSYS分析齿轮报告引言本报告旨在使用ANSYS软件对齿轮进行分析，并对分析结果进行详细讨论。

齿轮是机械传动中常用的元件，其主要功能是将动力从一个轴传递到另一个轴。

在设计和制造过程中，通过分析齿轮的性能和行为，可以有效提高其可靠性和工作效率。

分析目标本次分析的目标是评估齿轮的强度和变形情况。

通过ANSYS软件的力学分析功能，我们将使用有限元方法来模拟齿轮的工作过程，包括载荷、应力和变形等方面的分析。

模型建立在进行分析前，首先需要建立齿轮的三维模型。

我们选择使用ANSYS提供的建模工具，根据实际参数和几何形状进行建模。

在建模过程中，我们需要确定齿轮的模量、模数、齿数等参数，并考虑到齿轮的几何特征，如齿侧间隙、齿顶高度等。

材料属性齿轮的材料属性对其性能至关重要。

根据实际需求，我们选择了一种合适的材料，并在ANSYS中设置其材料属性。

常见的齿轮材料包括钢、铸铁等，其材料参数如弹性模量、泊松比等需要根据实际情况进行设置。

载荷设定在齿轮的工作过程中，承受的载荷是十分重要的。

在ANSYS中，我们可以通过施加力、扭矩或压力等载荷方式来模拟齿轮的实际工作情况。

合理的载荷设定可以更准确地分析齿轮的受力情况。

分析过程在进行齿轮的分析过程中，主要涉及到强度分析和变形分析两个方面。

强度分析强度分析是齿轮设计中重要的一部分。

在ANSYS中，我们可以使用有限元分析方法来计算齿轮的应力分布和疲劳强度。

通过合理的载荷设定和材料属性设置，可以得到齿轮在工作过程中的最大应力和应力分布情况。

变形分析变形分析是评估齿轮变形情况的重要手段。

在ANSYS中，我们可以通过施加约束和载荷来模拟齿轮的变形行为。

通过分析齿轮的变形情况，可以判断其运动精度和工作可靠性。

分析结果根据ANSYS的分析结果，我们得到了齿轮的应力分布图和变形图。

通过对结果的分析，我们可以得出以下结论：1.齿轮的应力集中区域主要集中在齿根和齿顶部分，这可能导致齿轮在高载荷下的疲劳破坏。

基于ANSYS的齿轮弯曲应力、接触应力以及模态分析

基于ANSYS的齿轮弯曲应力、接触应力以及模态分析随着汽车性能和速度的提高，对变速箱齿轮也提出了更高的要求。

为较好地改善齿轮传动性能，有必要对齿轮进行静力学以及动力学分析。

对于齿轮的静力学分析，本文利用ANSYS对齿轮进行了齿根弯曲应力分析以及齿轮接触应力分析。

对于齿轮的动力学分析，本文利用ANSYS对其进行了模态分析，提取了齿轮的前十阶固有频率和固有振型。

最后实验表明，基于ANSYS的齿轮弯曲应力和接触应力相比较传统方法具有一定的裕度，而模态分析能较形象地展现其振型。

标签：齿轮；弯曲应力；接触应力；模态分析引言随着汽车性能和速度的提高，对变速箱齿轮也提出了更高的要求。

改善齿轮传动性能成为齿轮设计中的重要内容。

为了避免由于齿轮接触疲劳而引发的行驶事故，有必要对齿轮的齿根弯曲应力和齿面接触应力进行分析和评估。

同理，为避免由于齿轮共振引起的轮体破坏，有必要对齿轮进行固有特性分析，通过调整齿轮的固有振动频率使其共振转速离开工作转速。

齿轮的工作寿命与最大弯曲应力值的六次方成反比，因此最大弯曲应力略微减小，齿轮工作寿命即会大大提高[1]。

齿轮的最大弯曲应力往往出现在齿轮的齿根过渡曲线处，因此精确计算渐开线齿轮齿根过渡曲线处的应力，进而合理设计过渡曲线，对延长齿轮工作寿命、提高齿轮承载能力至关重要。

为了进行齿面接触强度计算，分析齿面失效和润滑状态，必须分析齿面的接触应力。

经典的齿面接触应力计算公式是建立在弹性力学基础上，而对于齿轮的接触强度计算均以两平行圆柱体对压的赫兹公式为基础。

但由于齿轮副啮合齿面的几何形状十分复杂，采用上面的方法准确计算轮齿应力和载荷分配等问题非常困难甚至无法实现。

随着计算机的普及，齿轮接触问题的数值解法获得了越来越广泛的应用。

齿轮副在工作时，在内部和外部激励下将发生机械振动。

振动系统的固有特性，一般包括固有频率和主振型，它是系统的动态特性之一，同时也可以作为其它动力学分析的起点，对系统的动态响应、动载荷的产生与传递以及系统振动的形式等都具有重要的影响。

齿轮齿条强度应力有限元分析静

1.1创建模型在分析中，其中齿轮为主动轮，工况良好。

预设夹紧力为5N，最后折算为转矩力作用在齿轮内孔上为20N。

材料均为2A12，其强度极限为325MPa，屈服极限为470MPa。

齿轮齿条基本参数如下：参数齿数Z 模数m 压力角α转速n 齿宽B齿轮16 0.5 20 600r/min 4齿条40 0.5 20 4图 1 齿轮齿条零件图在对两零件进行装配时，选择的配合条件为两侧面重合以及齿轮内孔轴线到齿条齿根面的距离为齿轮的分度圆半径加上 0.5m(模数)，从而可以获得所要求的装配图并将其导入软件中，如下图所示：1.2划分网格将模型导入 ANSYS 中，在前处理器中对材料进行定义，其中弹性模量E=68GPa，泊松比μ=0.33；对齿轮进行智能扫描划分网格，一般来讲，网格数量增加，计算精度会有所提高，但计算规模也会有所增加，所以在确定网格数量时应综合考虑这两个因素。

为了保持整体网格的数量，使分析结果收敛，应先预估应力梯度变的趋势，在应力变化剧烈、应力梯度比较大的齿根以齿面接触区域采用细密的网格，一般来说，同一区域网格要求均匀，过渡区域网格要求变化缓慢。

对齿条与齿轮接触的齿面及齿根面进行网格细化，细化等级为 1，划分后模型如下图所示。

1.3结果分析求解结束后，进行后处理可以得到齿轮齿条的应力应变图解，从应力图中可以看出，齿轮最大应力为 8.46MPa 在齿齿轮齿根部，最大应变为3.049×10-4mm；齿条最大应力为 6.1MPa 在齿齿轮齿根部，最大应变为 0.89×10-4mm，齿轮齿条的最大应力远小于材料的屈服极限470MPa，所以齿轮齿条的强度完全符合设计要求。

齿轮应力图解齿轮位移图解齿条应力图解齿条位移图解。

基于ANSYS的齿轮应力有限元分析

基于ANSYS的齿轮应力有限元分析ANSYS是一种常用的有限元分析软件，可用于齿轮等机械零件的应力分析。

齿轮作为传动系统的关键部件，其可靠性和寿命对系统的运行至关重要。

因此，进行齿轮的应力有限元分析可以帮助我们评估其强度和稳定性，并优化设计，提高其性能和寿命。

首先，我们需要建立齿轮模型。

使用ANSYS软件中的几何建模工具，可以通过几何体的建立、相对位置的确定以及齿轮几何参数的输入来创建齿轮模型。

齿轮的几何参数包括齿数、齿宽、齿高、模数等，这些参数可以根据实际设计要求来确定。

接下来，我们需要设置齿轮材料的力学性能参数。

ANSYS软件中有一个材料库，可以选择常见材料的力学性能参数，如弹性模量、泊松比、屈服强度等。

根据实际使用材料的特性，选择合适的材料模型。

然后，我们需要对齿轮模型进行网格划分。

网格划分是有限元分析中非常重要的一步，它将复杂几何形状划分为许多小单元，以便对每个小单元进行分析。

ANSYS软件提供了多种网格划分算法和工具，可以根据需要选择合适的网格划分方案。

完成网格划分后，我们可以设置齿轮的边界条件和加载情况。

边界条件包括支撑条件、固定条件和对称条件等。

加载情况包括外力、扭矩和速度等。

根据实际应用情况，设置合适的边界条件和加载情况。

接下来，我们可以进行齿轮的应力分析。

利用ANSYS软件的求解器，可以对齿轮模型进行有限元分析。

通过求解器的迭代计算，可以得到齿轮模型中各个单元的位移、应力和应变等信息。

最后，我们可以对结果进行后处理。

ANSYS软件提供了丰富的后处理工具，可以对齿轮模型的应力分布、变形情况等进行可视化和分析。

通过分析结果，可以评估齿轮的强度和稳定性，并在需要的情况下进行设计优化。

总之，基于ANSYS的齿轮应力有限元分析是一种有效的方法，可以帮助我们评估齿轮的强度和稳定性，并优化设计。

通过合理的模型建立、准确的材料参数输入、合适的网格划分、准确的边界条件和加载情况设置，可以得到可靠的分析结果，为齿轮的设计和改进提供有力支持。

基于ANSYS的齿轮强度有限元分析

基于ANSYS的齿轮强度有限元分析引言：齿轮是一种常见的传动装置，广泛应用于机械工程领域。

为了确保齿轮的可靠性和安全性，需要对其进行强度分析。

有限元方法是一种广泛使用的工程分析方法，可以对齿轮的强度进行准确的分析和预测。

本文将介绍基于ANSYS软件的齿轮强度有限元分析。

1.有限元建模：首先，需要进行齿轮的有限元建模。

在ANSYS软件中，可以通过创建几何体来构建齿轮模型。

可以根据实际情况选择建模方法，例如使用曲线来描述齿廓，并通过拉伸、旋转等操作来构建齿轮体。

在建模过程中应注意准确描述齿轮的尺寸、齿廓等关键参数。

2.材料属性定义：在有限元分析中，需要为齿轮定义材料属性。

根据齿轮的材料特性，可以选择合适的材料模型。

对于金属齿轮，通常可以采用线弹性或塑性模型。

在ANSYS软件中，可以通过选择材料属性来定义齿轮的材料模型，并设置相应的材料参数。

3.载荷和边界条件：在齿轮强度分析中，需要为齿轮定义载荷和边界条件。

载荷是齿轮承受的外部力和力矩，可以通过模拟实际工作情况来确定。

边界条件是指限定齿轮模型的边界约束条件，可以固定齿轮的一些部分或进行其他约束设置。

4.网格划分：有限元分析中的网格划分对结果的准确性和计算效率有重要影响。

在齿轮分析中，需要对齿轮模型进行网格划分，将其划分为一系列小单元。

在ANSYS软件中，可以选择不同的网格划分方法和参数，以获得合适的网格质量。

5.材料应力分析：在齿轮分析中，需要分析齿轮的应力分布情况。

通过有限元分析可以得到齿轮在不同位置的应力值，并可以通过结果云图等方式来可视化应力分布。

对于齿轮强度分析来说，重点要分析齿轮齿面、根底、齿轮轴等处的应力情况，以判断其是否满足设计要求。

6.应力分析结果评估：在有限元分析过程中，需要对分析结果进行评估。

可以将得到的应力结果与材料的强度数据进行比较，判断齿轮是否满足强度要求。

如果应力超过了材料极限，说明齿轮存在强度问题，需要进行结构优化和改进。

基于ANSYS的齿轮静力学分析及模态分析

基于ANSYS的齿轮静力学分析及模态分析齿轮是常用的动力传动装置，广泛应用于机械设备中。

在设计齿轮传动系统时，静力学分析和模态分析是非常重要的步骤。

本文将重点介绍基于ANSYS软件进行齿轮静力学分析和模态分析的方法和步骤。

1.齿轮静力学分析齿轮静力学分析旨在分析齿轮传动系统在静态负载下的应力和变形情况。

以下是基于ANSYS进行齿轮静力学分析的步骤：步骤1：几何建模使用ANSYS中的几何建模工具创建齿轮的三维模型。

确保模型准确地包含所有齿轮的几何特征。

步骤2：材料定义使用ANSYS的材料库定义齿轮材料的力学性质，例如弹性模量、泊松比和密度等。

步骤3：加载条件定义定义加载条件，包括对齿轮的力或力矩、支撑条件等。

加载条件应符合实际使用情况。

步骤4：网格划分使用ANSYS的网格划分工具对齿轮模型进行网格划分。

确保网格划分足够细致以捕捉齿轮的几何特征。

步骤5：模型求解使用ANSYS中的有限元分析功能对齿轮模型进行求解，得到齿轮在加载条件下的应力和变形分布情况。

步骤6：结果分析分析模型求解结果，评估齿轮的强度和刚度。

如果发现应力或变形过大的区域，需要进行相应的结构优化。

2.齿轮模态分析齿轮模态分析用于确定齿轮传动系统的固有频率和模态形态。

以下是基于ANSYS进行齿轮模态分析的步骤：步骤1：几何建模同齿轮静力学分析中的步骤1步骤2：材料定义同齿轮静力学分析中的步骤2步骤3：加载条件定义齿轮模态分析中，加载条件通常为空载条件。

即不施加任何外力或力矩。

步骤4：网格划分同齿轮静力学分析中的步骤4步骤5：模型求解使用ANSYS中的模态分析功能对齿轮模型进行求解，得到其固有频率和模态形态。

步骤6：结果分析分析模型求解结果，确定齿轮传动系统的固有频率和模态形态。

根据结果可以评估齿轮传动系统的动力特性和工作稳定性。

综上所述，基于ANSYS进行齿轮静力学分析和模态分析可以有效地评估齿轮传动系统的强度、刚度和动力特性。

这些分析结果对于优化齿轮设计和确保齿轮传动系统的正常工作非常重要。

基于Ansys Workbench的齿轮轴有限元分析

引言摆线针轮行星传动属于K-H-V 行星齿轮传动，与普通的齿轮传动相比，摆线针轮行星传动具有以下主要特点：传动比范围大，单级传动比为6~119，两级传动比为121~7569，三级传动比可达6585030；结构紧凑、体积小、质量轻。

摆线针轮行星传动采用了行星传动结构和紧凑的输出机构，因而结构紧凑，与相同功率的普通齿轮传动相比，体积和质量均可减少1/2~1/3；运转平稳，噪声低；在摆线针轮行星传动过程中，摆线行星轮与针轮啮合齿数较多，且摆线行星轮与针轮的啮合、输出机构的销轴与行星轮端面的销轴孔及行星轮与偏心套之间的接触都是相对滚动，因而运转平稳、噪声低；传动效率高，除了针轮的针齿销支承部分外，其他部件均为滚动轴承支承，同时针齿套的使用使得针轮与摆线行星轮的啮合由滑动摩擦变为滚动摩擦。

因而，摆线针轮行星齿轮传动机构同一般的减速机构相比有更高的传动效率。

一般单级传动效率为90%~95%。

齿轮轴是传动的薄弱环节，限制了高速轴的转速和传递的功率。

减速器系统强度取决于减速器内部各个零件的强度，它们直接决定了减速器的使用寿命，因而各零件具有合理的强度是十分重要的。

国内外许多专家学者对减速器的强度分析作了深入的研究，常用的方法有解析法、试验法和有限元法。

张迎辉等利用MATLAB 软件分析计算得出行星架的支承刚度和曲轴的弯曲刚度对固有频率的影响明显[1]。

张迎辉等分析了机器人用RV 减速器中支承轴承刚度及曲轴和齿轮之间角度周期性变化的影响，并对轴承刚度的灵敏度进行了分析，提出了避免共振和保持精度的方法[2]。

在风电变桨减速器零部件设计过程中需要考虑零部件的传动可靠性、安装合理性，而齿轮轴作为传动的关键零件，在实际应用中至关重要，该零件也容易造成磨损，所以对其进行强度分析就显得尤为重要。

此外，对于轴这些传递动力的零件应在满足强度要求的前提下，使其尺寸尽量小、寿命尽量长。

1齿轮轴的设计因轴为齿轮轴，材料与行星齿轮的相同，故选用20CrMnTi ，渗碳淬火、回火处理。

基于ANSYS的钻机转盘圆锥齿轮齿根应力有限元分析

（）通过参考《１机械设计传动手册》《轮 ¨及齿
２０７３．２ｌ２４５８２５３・６４
转盘是钻机最重要的设备之一，对石油钻井针工艺的发展，深井、平井和定向井对转盘性能超水
中创建精确模型，了便于在有限元分析中划分网为格，当忽略掉那些在三维实体中不重要的小线，应
ｒ＝Ｄ１／６２
ｔｅａ：ｔ６ｈｔ０
通信作者简介：张
力（９６）女，１６一，甘肃兰州人，高级工程师，研
究方向：冶机械开发。矿
ｘ＝ｒｃｓｔｅｏ（ｈｍ）＋ｒｉ（ｈｔ１｝ｔｅｐ／８｝ｓｔｅｎａｈｔａｉ１０
（）创建渐开线镜像特征，用扫描混合工具５利
创建第一个轮齿。
图３有限元模型
（）复制和阵列轮齿，终使用旋转特征命令６最创建齿轮实体。如图２所示，锥齿轮的三维几何模型及主要为
尺寸。
３加载求解分析
齿轮最大工作扭矩３７０Ｎ・Ｉ，高转速０Ｔ最Ｉ３０ｒｍｉ，数比３９，０ｎ齿／．３材料：０ｒｉＭ２ＧＮ２渗碳淬火钢，Ｃ＝８～３制造精度：ＨＲ５６，８一Ｄ。Ｃ
２１０１年６月３０日收到，２７月６日修改第一作者简介：许建军，，男硕士。ＥｍａｌＸｊｎｕ０７＠１３ｃｒ。－ｉ：ｕｉｉｎ０９６．ｏａｎ

基于ANSYS有限元软件的直齿轮接触应力分析

基于ANSYS有限元软件的直齿轮接触应力分析一、本文概述随着现代机械工业的飞速发展，齿轮作为机械设备中的关键传动元件，其性能的稳定性和可靠性对于设备的长期运行和维护至关重要。

直齿轮作为齿轮传动的一种基本形式，其接触应力的分布与大小直接影响着齿轮的工作性能和使用寿命。

因此，对直齿轮接触应力的深入研究与分析，对于提高齿轮的设计水平、优化制造工艺以及提升设备的整体性能具有重要意义。

本文旨在利用ANSYS有限元软件对直齿轮的接触应力进行分析。

简要介绍了直齿轮的基本结构和传动原理，阐述了接触应力分析的必要性和重要性。

详细阐述了ANSYS有限元软件在齿轮接触应力分析中的应用，包括建模、网格划分、材料属性设定、接触设置、求解及后处理等关键步骤。

通过实例分析，展示了ANSYS软件在直齿轮接触应力分析中的具体操作流程，并对分析结果进行了详细的解读。

总结了利用ANSYS进行直齿轮接触应力分析的优势和局限性，并对未来的研究方向进行了展望。

本文旨在为齿轮设计师和工程师提供一种有效的直齿轮接触应力分析方法，帮助他们更好地理解直齿轮的应力分布特性，优化齿轮设计，提高齿轮的工作性能和可靠性。

本文也为相关领域的学者和研究人员提供了一种有益的参考和借鉴。

二、直齿轮接触应力的理论基础在直齿轮传动过程中，接触应力是决定齿轮使用寿命和性能的关键因素之一。

因此，对其进行准确的接触应力分析至关重要。

接触应力的分析主要基于弹性力学、材料力学和摩擦学的基本理论。

弹性力学是研究弹性体在外力作用下变形和应力分布规律的学科。

在直齿轮接触问题中，通常假设齿轮材料为线性弹性材料，满足胡克定律。

齿轮在啮合过程中，由于接触力的作用，齿面会产生弹性变形，进而产生接触应力。

材料力学是研究材料在受力作用下的应力、应变和强度等性能表现的学科。

对于直齿轮，材料的选择对齿轮的接触应力分布和承载能力有重要影响。

通常，齿轮材料需要具备较高的弹性模量、屈服强度和疲劳强度等。

基于ANSYS的直齿轮应力有限元分析

（２）：２－１７
可建立财务会计档案统计台帐，如财务会计档案查阅登记簿、文书档案汇总登记簿、财务会计档案数量统计台帐、财务会计档案移交清册等；要将基建会计档案分开编号存放，并将各项基建合同、协议等资料作为原始凭证，一同归档。总之，高校的财务会计档案是利用各种财务基础数据资料分析高
（稿日期：２１－３１）收０２０－５
（２页）５ ℃ 、压力为８ａ，注入水和地层水的混合比例从接３５ＭＰＴ＂
垢量在减少。此实验结果与预测结果相符。
４结论
２、３７：、６、：：：、５８５：８２４变化时，对注入水与地层水的硫酸钙、硫酸钡和硫酸锶的结垢趋势进行预测。结垢预测进行主要硫酸盐结垢趋势的预测。预测结果见表２。通过对表２的结果分析可知，注入水与地层水混合后硫酸钙和硫酸锶结垢的饱和指数值Ｓ＜，处于溶解状态，没有结垢趋势，会出ＩＯ不现沉淀。注入水与地层水混合后硫酸钡，ｓ＞，硫酸钡就处于过饱和Ｉ０状态，而且相同温度下随着注入水在混合水中比例的升高，硫酸钡结垢趋势越强。相同比例下，随着温度的升高，硫酸钡结垢趋势降低。（）入水与地层水混合硫酸钡静态结垢实验。在实验温度３注５ ℃，压力为８ａ件下，选择不同比例的注入水与地层水混合，５ＭＰ条观察硫酸钡结垢量的变化。
档案管理的效率。（）５要建立财务会计档案统计台帐。在财务会计档案和管理中
校经济发展，充分发挥财务会计档案的潜在作用，方便利用，更好地为财务工作服务，发现财务运行中的特点、存在的不足，研究预防对策，为领导决策服务，为学院服务。

基于齿轮加工原理的精确建模及ANSYS有限元分析

晕的轮廓线。图２为滚齿加工图，图３为创建好的齿轮实体模型
。０
在操作过程当中，需注意：在创建机构之前必须在
零件设计模式Ｆ完成所有构件（零件）模型的建，即
在ＰＲ模块下建立好刀具和齿坯的参数化模型，并在ＡＴ
装配模块下根据齿轮的加工方式将齿坯和刀具按一定的
功能精确构建出了齿轮模型，然后利用ＰｏＥ与ＡＳＳｒ／ＮＹ的接口，把所建立的三维实体模型导入ＡＳＳＮＹ，对齿
轮在一定载荷条件下的应力分布状态进行了实例分析和
研究。
１基于滚齿加工的齿轮模型构建．
（）齿轮的建模步骤１本文主要是运用ＰｏＥ的机ｒ／
４２０）戴１０８
进
工作过程当中，发现其从动轮的齿根处发生断裂。其主要参数为ｍ＝ｌ，ｚ８＝０ｒ，ａ＝０，精度０＝７，６２０ｍａ２。为６级，输入功率Ｐ＝９ｋ０Ｗ，输入转速为／＝４０７９，
ｒｍｎ／ｉ，材料为４钢，向连续运转，负载较平稳。５单考虑到该齿轮采用的是滚一磨工艺加工的，而滚齿
对于齿廓的磨削，可根据留磨量将刀具的某部分轮廓线往外偏移，形成新的刀具后再在原齿廓上用同样方法虚拟仿真，即可得到能保证一定精度的齿廓，通过阵列，就可得到精确的齿轮实体模型。图１为刀具的零件模型
蛰
构运动仿真功能来建模的。这种方法无需推导曲线方
图５有限元网格模型图
（）施加约束和载荷３
① 施加约束本文对该齿轮进行静力分析，在此模

基于ANSYS的齿轮强度有限元分析

基于ANSYS的齿轮强度有限元分析齿轮是机械传动中常用的零件，其主要功能是将动力传递给其他零件，实现机械传动系统的运转。

而齿轮的强度是其能否承受外界载荷和工作条件的重要指标，因此进行齿轮强度的有限元分析对于齿轮设计和使用具有重要意义。

ANSYS是一种广泛应用于机械工程、结构力学、流体力学和传热学等领域的有限元分析软件，它提供了强大的分析工具和功能，可以对复杂结构进行静态和动态分析，并评估其受力性能、破坏行为和变形情况。

在齿轮强度有限元分析中，ANSYS可以用来模拟齿轮的载荷作用、应力分布和变形情况，进而评估其承载能力和结构稳定性。

在进行齿轮强度有限元分析之前，需要进行齿轮的三维建模。

可以通过CAD软件（如SolidWorks）绘制齿轮的几何模型，并将其导入到ANSYS中进行后续分析。

建模时需要细致详尽地考虑齿轮的几何形状、材料属性和工作载荷等参数，以获得准确的分析结果。

接下来，可以使用ANSYS中的结构分析模块对齿轮进行有限元分析。

首先，需要进行网格划分，将齿轮模型划分为多个小网格，以便对其进行离散化处理。

然后，通过输入齿轮的材料属性、边界条件和载荷情况等参数，进行模拟和求解。

在齿轮强度有限元分析中，主要关注齿轮的应力和变形情况。

可以通过ANSYS的后处理功能，获取齿轮在工作条件下的应力分布、变形情况和承载能力等参数。

根据这些结果，可以评估齿轮的强度和稳定性，并进行必要的设计优化。

需要注意的是，在进行齿轮强度有限元分析时，应该合理选择材料模型和加载条件，以及考虑齿轮的疲劳寿命和损伤累积等因素。

同时，还应该进行误差分析，评估模型的准确性和可靠性。

总之，基于ANSYS的齿轮强度有限元分析是一种可靠、高效的方法，可以帮助工程师评估齿轮的结构强度和稳定性，为齿轮的设计和使用提供科学依据。

但是，分析结果仅作为参考，实际齿轮设计还需综合考虑其他因素，如制造工艺和可靠性等。

基于ANSYS的直齿圆锥齿轮的有限元分析

【５］张元，毛罕平，张晓东，等．基于多光谱视觉的油菜叶片氮营养检测方法研究［Ｊ】．农机化研究，２００９（１１）．
【６】张晓东，毛罕平．油菜氮素光谱定量分析水分胁迫与光照影响及修ＪＴ［ＪＪ．农业机械学报，２００９，４０（２）．
总第１６６期
课题来源：江苏省高校自然科学研究重大项目（１０ＫＪＡ２１００１０）
农业装备技术 ຫໍສະໝຸດ 不需要单独对秸秆进行清理或焚烧，做到真正意义上的秸杆还田。该机在满足农艺要求的前提下，为了减少不必要的功率消耗，该机采用条切条耕技术，对农田实行少耕，用作物秸秆覆盖地表，减少风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力，同时减少了土壤的搅动量，可以减少水土流失的程度；另外还能同时实现灭茬、耕作、施肥、播种、覆土的一次性作业，在工序上就有了很好的衔接。
第３７卷第６期２０１１年１２月
农业装备技术ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏ１．３７ № ．６Ｄｅｃ．２０１１
基子ＡＮＳＹＳ的直齿圆锥齿轮的有限元分析
孙敢，奚小波，张瑞宏，赵映，朱河霖，王洪亮
收获季节各大新闻媒体的热点。据统计，每年全国焚烧秸秆６亿ｔ，相当于２亿ｔ化肥的氮含量付之一炬。究其原因是至今尚未有一整套行之有效的农业机械化秸秆还田生产工艺及有效的可以大面积推广的机械化秸秆还田机具出现。