毕业设计（论文）-基于ansys的圆柱直齿轮接触应力分析

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1、丽水学院2012届学生毕业设计基于ANSYS的圆柱直齿轮接触应力分析摘要根据轮齿齿廓的数学模型,在ANSYS环境下建立了轮齿平面有限元模型,并进行了应力分析计算.与传统的方法相比,有限元分析法能准确地获得齿轮的真实应力场,为齿轮强度计算提供了可靠的依据.通过实例阐述了直齿轮的建模方法,并介绍了具体的设计原理,将生成的一对齿轮进行标准安装生成啮合模型。通过ANSYS转化成由节点及元素组成的有限元模型,运用完全牛顿-拉普森方法进行接触应力的静力学求解,并介绍了算法原理。说明了新的接触单元法的精确性、有效性和可靠性.关键词：齿轮Ansys接触应力接触分析有限元BasedontheANSYSspu

2、rgearcontactstressanalysisAbstractAccordingtothemathematicmodelofatoothprofileofgear,thefiniteelementmodelofaflatofgeartoothwasestablishedundertheenvironmentofANSYSandthestressofageartoothwasanalyzedandcaculatedbymeansoffiniteelementmethod.Therealstressfieldofgearobtainedbyfiniteelementmethodwasmo

3、reaccuratethanthatobtainedbytraditionalmethod.Therefore,itcanprovidethedependablebasisforstrengthcalculationofteethofthegear.Themethodofmodelingofspurgearisillustratedbyanexample.Theconcretedesignprinciplesareintroducedaswell.Aconstructedpairofgearsisfixednormativelytogivebirthtogearmodel.BywayofA

4、NSYS,thegearmodelistransformedtothefiniteelementmodelconsistingofnodesandelements.ThenNRmethodisusedtogetthestaticssolutionbycontactstress,andthearithmeticprincipleisintroduced.Thenewcontactelementmethodproposedinthethesisisprovedtobeprecise,validandreliability.Keyword:gearAnsyscontactstresscontac

5、tanalysisfiniteelementII丽水学院2012届学生毕业设计目录第一章绪论11.1研究的意义11.2CAE软件简介11.3本设计的主要内容2第二章有限元法及ANSYS概述3前言32.1有限元法简介32.1.1有限元法的基本思想32.1.2有限元法的特点42.2有限元法基本概念和原理42.3ANSYS的发展及现状52.4ANSYS分析的基本过程72.4.1前处理72.4.2加载并求解82.4.3后处理82.4.4误差分析82.5ANSYS几何建模概论92.6基本参数设置102.6.1单元属性102.6.2网格划分122.6.3边界条件和载荷的施加13第三章接触问题有限元分析

6、153.1接触问题分类153.2接触单元153.2.1点-点接触单元153.2.2点-面接触单元153.2.3面-面接触单元163.3接触分析步骤16第四章在Pro/e环境下三维建模174.1在Pro/e环境下对齿轮建模174.1.1创建过程174.1.2Pro/e中3D模型194.2装配20第五章齿轮接触应力的Ansys有限元分析215.1设定分析作业名和标题215.2定义单元类型215.3定义材料属性235.43D模型导入245.5对实体划分网格24第六章以片体代替实体分析266.1导入2D齿轮外形ansys中建模276.2对齿面划分网格30II丽水学院2012届学生毕业设计6.3定义

7、接触对306.4定义边界条件并求解346.4.1施加位移边界346.4.2施加第一齿轮位移载荷及第二个齿轮位移边界356.5软件计算376.5.1计算内容386.5.2计算结果收敛批示386.6计算的理论分析396.7计算结果分析416.7.1查看vonMises等效应力416.7.2查看接触应力426.7.3接触应力集中点分析43第七章总结44致谢45参考文献46II丽水学院2012届学生毕业设计第一章绪论1.1研究的