基于ANSYS的齿轮仿真分析
基于ANSYS_LS_DYNA的直齿锥齿轮动力学接触仿真分析
基于ANSYS/LS 2DY NA 的直齿锥齿轮动力学接触仿真分析高 翔,程建平(江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江 212013)摘要:针对直齿锥齿轮疲劳破坏中出现儿率最高的齿面接触疲劳强度问题,在UG 中建立齿轮几何模型,利用ANSYS/LS 2DY NA 对齿轮进行动力学接触仿真分析,计算了齿轮副在啮合过程中齿面接触应力、应变的变化情况及两对轮齿同时接触过程中接触压力的分布情况。
关键词:直齿锥齿轮;AN S YS /LS 2D Y NA;动力学;接触仿真分析中图分类号:TH132.421 文献标识码:A 文章编号:1006-0006(2008)02-0050-02Dynam ic Contact Emulate Analysis of Bevel Gear with ANSYS/LS 2DY NAGAO X iang,CHEN G J ian 2ping(School of Aut omotive and Traffic Engineering,J iangsu University,Zhenjiang 212013,China )Ab s tra c t:Geometrical model of a bevel gear is established and bevel gear dyna m ic emulati on analysis is operatedwith ANSYS/LS 2DY NA s oft w are f or that the fatigue failure p r obability of bevel gear is the highest in t ooth surfaces contact fatigue resistance .The contact stress and def or mati on during the meshing p r ocess are calculated .And the distributi on of contact f orce is calculated when t w o pairs of teeth contact si m ultaneously .Key wo rd s:Bevel gear;ANSYS/LS 2DY NA;Dyna m ic;Contact si m ulati on analysis 由于车用齿轮的传动比和传递功率大,加工难度与成本都相当高,所以如何提高车用齿轮的传动性能与使用寿命,近年来一直深受社会各界的广泛关注。
基于Ansys的齿轮仿真分析
基于Ansys的齿轮仿真分析吕纯洁【摘要】文章利用Ansys软件对齿轮齿根弯曲应力进行有限元仿真分析,与理论结果做比较,从网格类型、网格精度、加载方式等方面寻求最佳模型,为齿轮的优化设计和可靠性设计奠定了坚实的基础.【期刊名称】《焦作大学学报》【年(卷),期】2010(024)004【总页数】3页(P100-102)【关键词】有限元分析;齿根弯曲应力;应力云图【作者】吕纯洁【作者单位】洛阳理工学院机械工程系,河南,洛阳,471023【正文语种】中文【中图分类】TH132.41齿轮是机械中最重要的零件之一，其形状比较复杂，传统上一般以安全系数、许用应力为基础进行设计，带有很大的近似性。
计算结果无法外推到复杂载荷状况下，缺乏真实的应力应变分布规律，不能进行结构优化设计。
有限元法(FEM)是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法，在机械方面的应用极为广泛。
以齿轮分析为例，近年来建立的齿轮有限元模型更加接近客观实体，为全面准确地模拟齿轮应力应变规律提供了更为可信的基础。
从模型的空间形态上看，三维齿轮模型逐渐取代二维模型，全面直观地反映客观实际;从模型的材料性质上看，材料参数得到细化，涵盖了齿轮弹性和塑性变形特性;从分析过程看，在静态过程基础上深化齿轮动态过程(瞬态、冲击、碰撞等)，为复杂工况的模拟提供了可能［1］。
伴随着计算机硬件的飞速发展与各类有限元应用软件的持续改进，有限元法模拟仿真的精确度、准确度与计算速度不断获得提高。
Ansys软件是大型通用有限元分析软件，能够进行结构、热、声、流体及电磁场等学科的研究。
在利用 Ansys软件对齿轮做仿真分析的过程中，模型形态、网格类型、网格精度和加载方式等因素均对分析结果有影响。
本文以齿轮的齿根弯曲应力为例，结合理论结果，通过对比分析，寻求齿轮仿真分析的最佳模型。
为分析方便，选取整体式直齿圆柱齿轮。
齿轮齿数Z=20，模数m=40mm，分度圆直径d=80mm，齿宽b=30mm，内孔径d0=30mm。
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。
基于ANSYS的直齿圆柱齿轮应力仿真分析
１．２齿根过渡曲线的实现 齿根过渡曲线是由齿条刀具的齿顶圆 弧部分加工而成，假设刀具齿顶圆弧半
径为Ｐ，圆弧所对应的圆心角为五，齿
顺高为ｈ．，加工是当轮体转过爹角后， 齿条移动距离为ｌ，根据展成法加工原 理，接触点在转动着的轮体上的轨迹就 是齿条齿形的共轭齿形，因此，齿条过 渡圆角上点的坐标即是轮齿过渡曲线的方 程Ｉ ４ｉ：
万方数据
基础及前沿研究 帽科技信息２００６年第１ ２期
ＣＨＩＮＡ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ Ｊｕｎ．２００６
圆。一般认为单个齿轮的边界宽度和厚 度分别为６ｍ和１．７５ｍ（ｍ为模数），由此画 出齿根圆以下的部分，然后再把其组成一 个面。至此，整个轮齿的模型已建好。如图 ｌ所示。
本文链接：/Periodical_zgkjxx200612159.aspx
的轮齿的过渡曲线，但在应用时需注
意，坐标系ＡｑＡ是动坐标系，原点０
不动，两轴随痧角变化而旋转，所以在 绘制轮齿过渡曲线之前，需先将（２）式按 下式进行坐标变换【５】
Ｘ＝
Ｃ
一 ｇ试
ｙ
，● Ｊ、● ～
鲁ｌ 鼍墨
Ｓ
∞ｍ
毋毋
＋ 以以
Ｃ ∞ 毋毋
２，ＡＮＳＹＳ有限元仿真分析 ２．１轮齿模型的建立 由于用其它的ＣＡＤ软件创建的模型，
２．２材料属性与划分网格 对建好的模型进行网络划分，在此采用 Ｐ １ ａ ｎ ｅ ８ ２的单元模型，弹性模量取 Ｅ＝２ｅ１１Ｐａ；泊松比取“＝０．３，网络划分采 用自由划分。划分出来的模型如图２所示。 ２．３加载求解与后处理 对齿轮的加载本文从安全性的角度出 发，在齿顶圆的顶部施加线载荷。载荷 的大小可以根据电动机的功率和转速求 得，公式如下：
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齿轮接触分析案例
加载与求解
01
施加约束
根据实际情况，对齿轮的轴孔、 端面等部位施加适当的约束，如 固定约束、旋转约束等。
02
03
施加接触力
求解设置
根据齿轮的工作状态，在齿面之 间施加接触力，模拟实际工作情 况。
设置合适的求解器、迭代次数、 收敛准则等，确保求解的准确性 和稳定性。
后处理
结果查看
查看齿轮接触分析的应力分布、应变分布、接触压力分布等 结果。
02
分析接触区域的大小、应力分布情况，评估齿轮的传动性能和
寿命。
根据分析结果，优化齿轮的设计和制造工艺，提高其传动性能
03
和寿命。
06
CATALOGUE
ansys齿轮接触分析案例四：蜗轮蜗杆
问题描述
蜗轮蜗杆传动是一种常见的减速传动 方式，具有传动比大、传动平稳、噪 音低等优点。但在实际应用中，蜗轮 蜗杆的接触问题常常成为影响其性能 和寿命的关键因素。
属性。
边界条件和载荷
01
约束蜗杆的轴向位移，固定蜗轮的底面。
02 在蜗杆的输入端施加扭矩，模拟实际工作状态。
03 考虑温度场的影响，在模型中设置初始温度和环 境温度，并考虑热传导和热对流。
求解和结果分析
进行静力分析和瞬态动力学分析，求解接触应力 分布、摩擦力变化以及温度场分布等。
对求解结果进行后处理，提取关键数据，进行可 视化展示。
通过齿轮接触分析，可以发现潜在的 应力集中区域和齿面磨损问题，提高 齿轮的可靠性和寿命。
齿轮接触分析的应用领域
汽车工业
用于研究汽车变速器、发动机和传动系统中的齿轮接触行为，优 化齿轮设计以提高燃油经济性和可靠性。
风电领域
用于研究风力发电机组中齿轮箱的齿轮接触行为，提高风力发电设 备的效率和可靠性。
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的齿轮应力有限元分析报告
本科毕业设计论文题目：基于ansys的齿轮应力有限元分析学生：所在院系：机电学院所学专业：机电技术教育导师：完成时间：摘要本文主要分析了在ansys中齿轮参数化建模的过程。
通过修改参数文件中的齿轮相关参数，利用APDL语言在ANSYＳ软件中自动建立齿轮的渐开线。
再利用图形界面操作模式，通过一系列的镜像、旋转等命令，生成两个相互啮合的大小齿轮。
运用有限元分析软件ANSYS对齿轮齿根应力和齿轮接触应力进行分析计算,得出两个大小齿轮的接触应力分布云图。
通过与理论分析结果的比较,验证了ANSYS在齿轮计算中的有效性和准确性。
关键词:ANSYS,APDL，有限元分析,渐开线，接触应力。
Modeling and Finite Element Analysis of InvoluteSpur Gear Based on ANSYSAbstractWe have mainly analyzed spur gear parametrization modelling process in the ansys software. using the APDL language through revises the gear related parameter in the parameter document,we establishesgear's involute automatically in the ANSYS software.Then, using the graphical interface operator schema, through a series of orders ,mirror images, revolving and so on, we produce the big and small gear which two mesh mutually. Carring on the stress analysis of the gearby using the finite element analysis software-- ANSYS, we obtain two big and small gear's contact stress distribution cloud charts. through with the theoretical analysis result's comparison,we explain ANSYS in the gear computation validity and the accuracy.Keywords:ANSYS; APDL;finite element analysis;involute line;contact stress目录1绪论52齿轮仿真分析方法63齿轮实体模型的建立方法63.1直齿轮建模要求描述73.2渐开线的生成原理73.3创建渐开线曲线73.4齿根过渡曲线生成原理93.5创建齿廓特征104齿轮接触应力分析124.1模型网格划分124.2创建接触对144.3施加边界条件和载荷154.4求解164.5计算结果分析174.5．1仿真计算分析174.5.2理论分析175齿根弯曲应力分析175.1建立齿轮模型175.2划分网格185.3施加载荷和约束185.4求解185.5仿真分析与理论结果对比19 6结论19参考文献21附录22[1]大齿轮渐开线生成的命令流22[2]大小齿轮的基本参数表23辞241绪论齿轮是机械中广泛应用的传动零件之一，形式很多，应用广泛。
基于ANSYS_LS_DYNA的齿轮传动冲击特性仿真分析
基于 A NSY S/ LS - D Y NA 的齿轮传动冲击特性仿真分析张发民( 北京理工大学 机械与车辆学院 , 北京 100081)摘要 以连续介质波动理论为基础 ,使用 ANSY S/ LS - DY NA 有限元动力学仿真软件 ,建立了一对齿 轮传动的冲击特性仿真模型 ,得到了在不同加载 、初始条件下 ,参与啮合的每个轮齿齿面动载荷和齿轮啮 合力随时间变化的曲线 ,以及被动齿轮的转速动态响应曲线 ,从而为齿轮的强度分析提供了可靠依据 。
关键词 齿轮传动 冲击 有限元方法Simulation A nalysis of G ear T ransmissi on Imp act Ch aracteristicb a s e d on ANSYA/ LS - DY NAZhang Famin( School of Mechanical & V ehicle Engi neeri ng ,Be ijing I nstitute of Technology ,Beijing 100081 ,China )Abstract The sim ulati on m odel of gear transm issi on im pact characteristic is established by using the ANSY S/ LS - D Y NA software based on the continuous medium ware theory. The curves of the meshing force and dynamic l oad be 2 tween gear tooth surface changing with tim e , and the dynamic response curve of driven gear rotati onal speed curve un 2 der different l oad and initial conditi ons are acquired. The reliable basis for gear strength analysis is provided.K ey w or d s G ear transm issi onIm pactFE M学问题 ,同样也非常适用于齿轮动态啮合特性的数值仿真研究 。
基于Ansys的齿轮仿真分析
２ 问 题 的 提 出 ．
２ １基 本 参体 式 直 齿 圆 柱 齿 轮 。 齿 轮 齿 数 选
Ｚ＝２ 模 数 ｍ＝４ ｍ 分 度 圆直径 ｄ＝８ ｍｎ 齿 宽 ｂ＝ ０， ０ ｍ， ０ ｌ，
收稿 臼期 ：０ ０— ７—０ ２１ ０ ６
二 维 形 态
上 精 度 越 高 ， 拟 结 果 越 ． 确 ， 表 中 ２ 级 精 度 较 之 于 模 准 如 ３级 精 度 ， 力 极 值 要 明 显 贴 近 理 论 值 。 当 精 度 处 于 某 应
个 范 围 时 ， 邻 等 级 间 的 差 别 不 是 很 明 显 ， 表 中 ３级 相 如 精 度 和 ４级 精 度 之 间 ， 力 极 值 数 值 非 常 接 近 。 精 度 过 应 高 时 网格 容 易 出现 异 化 ， 而 使 模 拟 结 果 失 去 准 确 性 ， 反 如 表 中 １级 精 度 ， 力 极 值 出现 较 大 偏 差 。 应 （ 考 虑 网格 精 度 时 ， 要 仔 细 观 察 模 型 变 化 处 被 ３） 需
１ 有 限 元 法 在 齿 轮 中 的 应 用 ．
有限元法（Ｅ Ｆ Ｍ）是 随 着 电 子 计 算 机 的 发 展 而 迅 速
使用系数 Ｋ ＝１
动 荷 系数 Ｋ ＝１ ２ ．
齿 间 载 荷分 配 系 数 Ｋ ＝１ ２ ．
发 展 起来 的一 种 现代 计 算 方 法 ， 机 械方 面 的应 用 极 为 在 广 泛 。 以齿 轮 分 析为 例 ， 近年 来 建立 的齿 轮 有 限元 模 型 更 加接 近 客 观 实 体 ， 全 面准 确 地模 拟齿 轮 应力 应 变 规 为 律 提供 了更 为 可 信 的基 础 。从 模 型 的 空 间形 态 上 看 ， 三
齿 轮 是 机 械 中 最 重 要 的 零 件 之 一 ， 形 状 比较 复 其 杂， 传统 上 一 般 以 安 全 系 数 、 用 应 力 为 基 础 进 行 设 许
基于ANSYS的齿轮运动学和静力学仿真分析
• 54 •内燃机与配件基于ANSYS的齿轮运动学和静力学仿真分析黄如周淤;张伟雄于(①珠海格力精密模具有限公司，珠海519070;②清远职业技术学院，清远511510)摘要：为了解决在注塑模的螺纹抽芯机构中齿轮的选用问题，详细阐述了利用A N SYS有限元分析软件对齿轮传动作运动学和 静力学仿真分析，使得能够合理选用液压马达及优化齿轮的结构设计，从而提高齿轮的使用寿命。
关键词院齿轮;ANSYS;仿真；螺纹抽芯机构；注塑模0引言在注塑模的抽芯机构中常用齿轮传动结构进行抽芯，然而齿轮由于几何形状、载荷工况及材料力学性能的原因常常会发生失效。
一般来说，齿轮的失效通常都集中在轮齿部分，主要的失效形式有：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形等五种。
圆柱齿轮主要有两种失效形式，即接触疲劳失效和弯曲疲劳失效。
弯曲疲劳主要发生在齿根部，这是因为齿轮在载荷作用下，其根部所产生的弯曲应力最大，且在齿根过渡圆角处有应力集中[|]。
同时，齿轮在转动过程中使轮齿重复受载，在交变应力反 复作用下，齿根处将产生疲劳裂纹，裂纹扩张导致轮齿弯 曲疲劳折断[2]。
本文将以带有螺纹的塑料产品作为注塑模中抽芯结 构的分析依据，并运用ANSYS有限元分析软件通过对齿 轮静力学和运动学仿真分析[3]，可得到抽芯齿轮机构中主 动轮上的转矩大小，为液压马达的选择作出数据支撑。
通 过静力学仿真分析，计算出齿面的接触应力和齿根的弯曲 应力，从而可通过材料和结构的优化减小齿面接触应力和 齿根弯曲应力。
1分析过程1.1包紧力计算根据注塑模具中关于抽芯机构的原理，要将产品的螺 纹部分从模具型芯中旋转脱出，则必须先考虑产品的包紧 力，因此要先对其包紧力进行计算。
此处采用经验公式来 计算该产品的抱紧力[4]，同时考虑到该产品的复杂程度，将 模型进行简化分成五个部分，分别如图1所示。
材料属 性如表1所示。
1.1.1第一段径向包紧力第一段可以视为圆筒环，其尺寸为：H=8.5mm;t= 3.5mm;R1=32.65mm;R2=36.15mm。
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的谐波齿轮减速器疲劳寿命仿真分析
ｅｔ ａｉ ．Ａ ｈ ａ ｒａ ｌｍｅｈｎｓ ｆ ａ ｏｉ ｇａ ｅｕ ｅ ｅｆｔｕ ａｔｒ ｏ ｅｓｌ ｅ ｉ ｉ ｗ ｒ ｈｅ ｉ ｅ ｓ ｎ ｓｌ ｓｍ ｔｎ ｓｔｅｍ ｊ ｕｔ ｃａ ｉ ｏ ｒ ｎｃ ｅｒｒｄ ｃｒ ｓｔ ａ ｇｅｆ ｃ ｅ ｆ ｘｐｉ ， ｎｔ ｓ ｏｋｔｒｅｄｍ ｎｉ ｏ ｄ ｉ ｏ ｏｆ ｍ ｈｍ ｉ ｈ ｉ ｒ ｕ ｆ ｌ ｎ ｈ ｏ ｉ
液 压 气 动 与 密 封 ／０１ ２ ２年 第 ８期
基 于 Ａ Ｓ Ｓ的谐 波齿轮减速器 Ｎ Ｙ 疲劳寿命仿真分析
张 超 ， 少 萍 ， 靖 宇 王 邵
（ 京航 空航 天大学 自动 化科学 与 电气工 程学 院 ， 京 １０ ９ ） 北 北 ０ １ １
摘 要 ： 波 齿 轮 减 速器 是 一 种 新 型 机 械 传 动 机构 ， 寿命 评 估 越 来 越 受 到 人 们 的 重视 。谐 波 齿 轮 减 速 器 的最 主 要 的故 障 模 式 是 柔 轮 谐 其
该 方 法 能 够 对谐 波 齿 轮 减 速 器 进 行较 为有 效 的寿 命 估 计 。
关键词 ： 波齿轮减速器 ； 劳分析 ； 限元 ；Ｎ Ｙ 谐 疲 有 Ａ ＳＳ 中图 分 类 号 ：Ｈ１２ ６ Ｔ ３． ４ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ８ ０ １ （０ ２ Ｏ — ０ ２ ０ １０ — ８ ３ ２ １ ）８ ０ ７ — ３
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一种常用的机械传动装置，广泛应用于机械传动系统中。
在设计齿轮时，常常需要进行静力学分析和模态分析，以确保其性能和可靠性。
基于ANSYS软件的齿轮静力学分析和模态分析方法是一种常用的设计方法。
首先，进行齿轮静力学分析需要获取齿轮的几何参数和材料性质。
几何参数包括齿轮的齿数、模数、齿宽等，材料性质包括齿轮的材料弹性模量、泊松比等。
然后，使用ANSYS软件建立齿轮的三维有限元模型，并进行网格划分。
在建立完有限元模型之后，进行齿轮静力学分析。
首先要定义齿轮的边界条件和载荷情况。
边界条件包括固定约束和辅助约束，以模拟实际应用中的固定情况。
载荷情况包括齿轮的输入转矩和速度，以及传递给齿轮的负载。
然后，应用静力学方程，利用ANSYS软件进行静力学计算，得到齿轮的应力和变形分布情况。
通过齿轮静力学分析，可以评估齿轮的传动性能和承载能力。
根据分析结果，可以进行结构优化，以提高齿轮的性能和可靠性。
除了静力学分析，模态分析也是齿轮设计中的重要环节。
模态分析主要用于研究齿轮的固有振动特性。
通过模态分析可以确定齿轮的固有频率和振型，以及可能产生共振的模态。
在模态分析中，需要定义齿轮的材料性质和几何参数，建立三维有限元模型，并进行网格划分。
然后，通过ANSYS软件进行模态分析，得到齿轮的固有频率和振型。
通过模态分析，可以了解齿轮的振动特性和共振情况，以及可能导致振动问题的关键频率。
根据分析结果，可以采取措施来避免共振问题，提高齿轮的振动稳定性。
总的来说，基于ANSYS的齿轮静力学分析和模态分析方法可以帮助工程师了解齿轮的承载性能和振动特性，以指导齿轮的设计和优化。
这些分析结果对于提高齿轮的传动效率和可靠性非常重要。
因此，建议在齿轮设计过程中，尽量采用ANSYS软件进行静力学分析和模态分析，以确保设计的准确性和可靠性。
基于ANSYS的齿轮仿真分析
2011.12
1、3关键点和渐开线
通过镜像操作(Main>Preprocessor>Modeling>Reflect>Lines) 齿根过渡 曲线进行镜像生成完整的渐开线。
关键点的建立：
1 POINTS
TYPE NUM
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
DEC 11 2011 16:08:21
轮廓线建立：
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(Main Menu—Preprocessor—Material Props—Material Models—Define Material Models Behavior ) 材料模型：Thermal(热)
Density(密度) 2、3网格划分
采用自由网格划分 ,自由网格对于单元形状无限制,映射网格对包含的单元形状 有限制，而且必须满足特定的规则。
齿轮温度沿啮合线是变化的，节点的温度变化是随时间变化的。上图 能直观反映出各点温度值，为进行齿轮胶合强度计算提供很好依据。
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基于ANSYS的齿轮仿真分析
目录
1 概述 2 建模 3 分析 4 求解 5 结果分析
2011.12
概述
1、主要工作 本文主要在ANSYS中建立了齿轮模型的。并且对齿轮应力进
行分析，通过与理论分析的比较，验证了ANSYS在齿轮计算中的 准确性和有效性。经过应力分析，证实这种建模方法比较准确。
此外，由于齿轮的温度分布和变化是计算齿轮热变形和 判断齿轮是否胶合的主要依据，因此对齿轮的温度场也进行了 分析。
(Main Menu>Solution>-Solve->Current LS) 2、8后置处理
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的斜齿轮有限元模态分析资料
斜齿轮模态分析
机械设计制造及其自动化概述：本次分析分析题目为机械设计课程设计二级减速器低速轴齿轮一、UG建模
二、模型导入
三、生成实体，输入命令
生成实体
四、定义单元类型(SOLID45)输入命令
添加单元类型
五、选择材料（弹性模量、泊松比、密度）定义弹性模量，泊松比
定义密度
六、划分网格
七、施加约束
在键槽孔施加约束
八、选择分析类型，扩展模态
定义扩展模态
九、求解
十、实验结果及分析一阶模态
变形图
节点应力图
最大变形为0.156X10^-4mm
二阶模态变形图
应力图
最大变形为0.157X10^-4mm 三阶模态
应力变形
应力图
最大变形为0.125X10^4mm
四阶模态应力变形
应力图
最大变形为0.188X10^4mm 五阶模态
应力变形
应力图
最大变形为0.196X10^4mm。
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。
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基于ANSYS的齿轮仿真分析
齿轮是一种常见的机械传动元件，广泛应用于工业生产中的各种机械
设备中。
齿轮的工作性能直接影响着整个传动系统的性能和可靠性。
为了
确保齿轮的正常工作和延长使用寿命，需要对齿轮进行仿真分析。
本文将
介绍基于ANSYS软件的齿轮仿真分析方法和流程。
首先，进行齿轮的几何建模。
使用ANSYS软件中的几何建模工具，根
据实际齿轮的参数进行几何建模。
包括齿轮的齿数、模数、齿宽等参数。
建立三维模型后，对齿轮进行网格划分，生成有限元模型。
接下来，进行材料属性的定义。
根据实际齿轮的材料，定义材料属性。
包括弹性模量、泊松比、材料密度等参数。
这些参数将被用于后续的载荷
和刚度分析。
然后，进行齿轮的载荷分析。
齿轮在工作过程中受到来自外界的载荷
作用，主要包括径向力、切向力和轴向力等。
通过ANSYS中的载荷工具，
对齿轮进行载荷加载。
可以根据实际工况设置载荷大小和方向。
进行齿轮的接触分析。
齿轮的接触是齿轮传动中的重要性能指标之一、通过ANSYS中的接触分析工具，可以计算齿轮接触面上的应力分布、接触
区域和接触压力等参数。
这些参数对于齿轮的寿命和工作性能有重要影响。
进行齿轮的动力学分析。
齿轮在传动过程中会产生振动和噪声。
通过ANSYS中的动力学分析工具，可以计算齿轮的振动模态、固有频率和振动
幅度等参数。
这些参数对于齿轮的运行平稳性和噪声控制有重要意义。
最后，进行疲劳分析。
齿轮在长时间使用过程中，容易出现疲劳破坏。
通过ANSYS中的疲劳分析工具，可以预测齿轮的寿命和疲劳破坏位置。
通
过疲劳分析结果，可以调整齿轮的设计参数，提高其工作寿命。
综上所述，基于ANSYS的齿轮仿真分析包括几何建模、材料属性定义、载荷分析、接触分析、动力学分析和疲劳分析等步骤。
通过这些分析，可
以评估齿轮的工作性能，指导齿轮的设计和改进。
同时，齿轮仿真分析可
以帮助优化整个传动系统的工作性能和可靠性，提高机械设备的制造水平
和整体效益。