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《基于ansysworkbench的复合齿轮泵啮合齿轮有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第30卷第5期煤矿机械Vol.30No.52009年5月CoalMineMachineryMay.2009基于ANSYSWorkbench的复合齿轮泵啮合齿轮有限元分析121刘晓军,施永强,王伟(11安徽理工大学机械工程学院,安徽淮南232001;21国投新集能源股份有限公司板集煤矿,安徽淮南232001)摘要:利用ANSYSWorkbench有限元分析软件对复合齿轮泵的啮合齿轮进行静力有限元分析,计算出齿轮在工作过程中的应变、应力及安全系数等的大小和分布,这为复合齿轮泵在工作过程中提高齿轮的使用寿命及防止轮齿的断裂等提供某些帮助。关键词:ANSYS;复合齿轮泵;有限元分析
2、中图分类号:TH325文献标志码:A文章编号:1003-0794(2009)05-0052-03ANSYSWorkbenchBasedonCompoundGearPumpMeshingGearFiniteElementAnalysis121LIUXiao-jun,SHIYong-qiang,WANGWei(11MaAnhuiUniversityofScienceandTechnology;Huainan232001,China;2.SDICXinjiCoalEnergyCompanyLimited,Huainan232001,China)Abstract:ANSYSfini
3、teelementanalysissoftwareonthecompoundgearpumpgearforstaticfiniteele2mentanalysistocalculatethegearduringthecourseofworkstressandstrainandthesafetyfactor,suchasthesizeanddistribution,whichforthecompoundgearpumpinthecourseoftheirworkpreventionoftoothfractureandimprovetheservicelifeofgearsto
4、providesomehelp.Keywords:ANSYS;compoundgearpump;finiteelementanalysis1复合齿轮泵啮合齿轮的有限元分析(2)添加约束条件和施加载荷复合齿轮泵包含有1个中心轮,3个惰轮和1在ANSYSWorkbench仿真环境中,复合齿轮泵个内齿轮,形成3对外啮合齿轮和3对内啮合齿轮。的主动轮围绕其中心轴旋转,完成与其他齿轮的啮由于中心轮为齿轮轴,且扭矩作用在此齿轮轴上,合,它围绕中心轴的切线方向应设置为自由的,故故在分析过程中将该齿轮轴也进行了分析。将复在主动轮即中心轮的中心施加“CylindricalSupport”合齿
5、轮泵齿轮部分导入ANSYSWorkbench中。为(圆柱约束),并将“Tangential”设定为“Free”;在从了后面定义齿轮的固定约束,在惰轮的中心打1个动轮即惰轮和内齿轮的中心施加“FixedSupport”小孔。(固定约束)。之后在主动齿轮的齿轮轴上加载数(1)定义齿轮的材料属性及划分网格值为130Nm的顺时针扭矩。在复合齿轮泵齿轮模型导入后,定义中心轮和惰轮的材料为合金结构钢,内齿轮材料为StructuralSteel。将配合好的齿轮模型同时导入ANSYSWork2bench仿真环境中,配合好的齿轮在其齿轮啮合处ANSYSWorkbench会自动为其添加接触,如
6、图1所示。图中浅色的为主动轮主动加载的一个轮齿面,深色的为从动轮受力的一个轮齿面。图1指定接触的啮合齿轮在ANSYSWorkbench仿真环境中,网格划分是为了便于查看复合齿轮泵啮合齿轮模型工作能够自动生成的,也可以在指定特定的区域进行特情况,在完成以上步骤后,可以通过FEEnvironment定的网格划分。生成一个模型有限元概要报告(见表1)。—52—©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.netVol.30No.5基于ANSYSWo
7、rkbench的复合齿轮泵啮合齿轮有限元分析———刘晓军,等第30卷第5期表1啮合齿轮有限元分析模型概要个“StressTool”,其作用是查看零件在受力的情况种类数量下其安全系数是多大,进而确定齿轮啮合时最容易总节点数476515断裂破坏的区域。图4和图5是这对啮合齿轮的安总要素数271728全系数分布图,图4为整体(装配体)的安全系数分局部总要素数266382布图,图5为局部(各部件)的安全系数分布图。接的接触要素数5346要素类型7材料2零部件2接触6限制42计算结果分析(1)等效应力分析图2为整体(装配体)
