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1、基于ANSYS的齿轮传动有限元分析和优化摘要ANSYS是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种在计算数学，计算力学和计算工程科学领域最有效的通用有限元分析软件。它是融结构，热，流体，电磁，声学于一体的大型通用有限元商用分析软件。利用ANSYS有限元分析，可以对各种机械零件，构件进行应力，应变，变形，疲劳分析，并对某些复杂系统进行仿真，实现虚拟的设计，从而大大节省人力，财力和物力。由于其方便性、实用性和有效性，ANSYS软件在各个领域，特别是机械工程当中得到了广泛的应用。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
2、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软件对齿轮进行静力学分析和优化实现对齿轮的虚拟设计。齿轮是最重要的零件之一。它具有功率范围大，传动效率高，传动比正确，使用寿命长等特点，但从零件失效的情况来看，齿轮也是最容易出故障的零件之一。据统计，在各种机械故障中，齿轮失效就占故障总数的60%以上。其中轮齿的折断又是齿轮失效的主要原因之一。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
3、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。齿廓曲面是渐开线曲面，所以建模的难点和关键在于如何确定精确的渐开线。通过PDL命令流直接在ANSYS中创建标准直齿圆柱齿轮，学习应用ANSYS软件进行零件的几何建模和网格划分，并进行静力加载和求解，对求解的结果进行查看，分析和优化。关键词：ANSYS；有限元；齿轮；CAEGearTransmissionOfFiniteElementAnalysisAndOptimizationAbstractANSYSisalongwith
4、therapiddevelopmentofelectroniccomputersanddevelopedacomputationalmathematics,computationalmechanicsandengineeringscience,themosteffectivegeneralfiniteelementanalysissoftware.Itishot,thefluid,structure,electromagnetic,acousticsintegrationintheuniversalfiniteelementanalysissoftwar
5、eforcommercial.UsingtheANSYSfiniteelementanalysis,allkindsofmachineparts,cancarryoutstress,strainandstructuraldeformation,fatigueanalysisofsomecomplexsystem,andthesimulation,thedesignandrealizationofvirtualhuman,tosavemoneyandmaterial.Duetoitsconvenience,practicabilityandvalidity
6、,ANSYSsoftware,especiallyinthefieldofmechanicalengineeringhasbeenwidelyused.Geariscommonlyusedinmachinery,apartoftheworkinprocessofstress,strainandcanproducedeformation,soastoensurethenormalworkingofgearteethandtooverallanalysis,ensurethestiffnessandstrength.ThisthesisofANSYSsoft
7、wareofgearstaticanalysisandoptimizationofvirtualdesignofgear.Gearisoneofthemostimportantparts.Ithasbigpowerrange,hightransmissionefficiencyandtransmissionratiocorrectly,longusinglife,etc,butfromthefailureparts,gearisthemostvulnerablepartsofthefault.Accordingtostatistics,inallkind
8、sofmechanicalfailure,gearfailureisaccoun
