基于ANSYS的渐开线斜齿轮的齿根应力分析

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1、机械设计与制造第1期84MachineryDesign&Manufacture2009年1月文章编号：1001—3997(2009)01—0084—03基于ANSYS的渐开线斜齿轮的齿根应力分析于华波高奇帅柳东威(哈尔滨工业大学汽车工程学院，威海264209)ToothrootstressanalysisofinvolutehelicalgearbasedonANSYSYUHua—bo，GAOQi—shuai，LIUDong-wei(CollegeofAutoEngineering，HarbinInsti

2、tuteofTechnology，Weihai264209，China)中图分类号：TH132，TB115文献标识码：A1引言特点，简化为平面问题显然是不合适的。将在Pro／E的环境下，对斜齿轮进行精确的三维建模，并通过Pro／E与ANSYS的数据交齿轮的承载能力主要受接触强度和弯曲强度的限制。若齿轮换接口，将模型导人ANSYS中，在ANSYS10．0的平台上对其齿的参数不变而增加载荷，则弯曲应力的增加程度要比接触应力大根弯曲应力进行有限元分析。得多。因而，要设计高承载能力的齿轮，就必须精确计算齿轮的弯曲

3、应力。而斜齿轮的几何形状及其承载特点，使斜齿轮接触线2有限元分析模型的建立的载荷分布和齿根应力难以准确计算。目前在齿轮设计中，通常在齿轮造型中，齿廓曲线的生成是最困难、最重要的环节一把轮齿简化成悬臂梁来处理，齿根弯曲应力的计算一般采用《齿特别是在有限元分析时，轮齿曲线的精确度直接影响有限元分析轮》手册中的国际算法，这不仅繁琐，而且精度不高。随着计算机结果的准确性和可信度。ANSYS软件的前处理模块(PREP7)提技术的发展，现在多以有限元法来分析斜齿轮啮合过程中的载荷供了维建模的功能，但考虑到ANSYS没

4、有提供直接生成公式分布及轮齿内部应力场状况。二维有限元方法较好地解决了直齿曲线的功能，使斜齿轮模型的创建过程比较复杂，不仅操作不便，轮齿根弯曲应力计算的问题，鉴于斜齿轮不同的结构形状和承载而且费时。利用专业造型软件ProfE构造斜齿轮三维模型，因为★来稿日期：2008—03—295结论参考文献1丁跃潮，张涛．XML实用教程[M]．北京：北京大学出版社，2006(1)XML技术的出现虽然不过几年，但其发展速度十分惊人，2周开勤．机械零件手册[M(第五版)．北京：高等教育出版社，2001(7)：22-23XM

5、L资源的充分利用将围绕着XML查询展开。XQuery是一个3http：／／,a~aw．w3．org／FR／2007／REC-xquery-2007全新的服务器开发平台，它已能够被应用于各生产中。通过对4http：／&~vw．w3．org／FR／2001／WD-xinl-infoset-20015StevenHolzner(美)．XML完全探索[M]．北京：中国青年出版社，2001(10)XQuery特点等分析，简单地介绍了XQuery在制造业企业的信息6金玉玲，陈培久，裘江南．XQuery一种全新的XML

6、查询语言[JJ_情报学化数据库查询中的简单应用。随着高科技的迅猛发展，以信息技报，2002，21(4)：445--449术为特征的全球网络化及Internet的逐渐普及不断冲击着产品7齐金山．基于XQumy的XML查询[JJ_福建电脑，2006(11)：130-1318黄少荣．新一代xML数据查询语言Xquery[J1．埠南金融电脑应用技术，制造工业，从而对制造业企业的信息化提出了更高的要求，也将2005，7(10)：61-64对XMI和XqueD'技术提出很大的挑战。在不久的将来，随着9吴冬梅，王树国，

7、蔡鹤皋．XQuery技术在制造业产品数据管理上的应用研XQuery功能的进一步完善，它将在各行各业发挥更大的作用。究[J】l机械设计与制造工程，2002(7)：38--40第1期于华波等：基于ANSYS的渐开线斜齿轮的齿根应力分析85Pro／E提供了构建渐开线及螺旋线的方程，从而可以缩短建模的周期，提高建模效率。只要设置好Pro／E和ANSYS之间的接口，就可以在两个软件之间实现无缝连接，用这种方法导入ANSYS模型效果非常理想。2．1Pro／E与ANSYS的连接Pro／E实体设计软件是一套由设计至生产的

8、机械自动化软圆柱面展开螺旋线形状件，是一个参数化、基于特征的实体造型系统，将模型真实地呈现在设计者面前。ANSYS是一种大型通用有限元分析软件，主要用于分析机械结构系统受到负载后产生的反应，如位移、应力、变形图2齿轮基圆柱面展开图有以下几何关系等，从而根据反应判断是否符合设计要求。ANSYS与Pro／E通过数据接口可以进行图形数据交换，实现数据共享。具体连接方法f=Btan[361S(2)为[1：运行ANSYS下的子模块ANS