基于APDL的渐开线直齿轮参数化建模与接触分析.pdf

《基于APDL的渐开线直齿轮参数化建模与接触分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、机械设计与制造第3期4MachineryDesign&Manufacture2013年3月基于APDL的渐开线直齿轮参数化建模与接触分析刘洋，乔领干，陈启军(1．武汉理工大学机电学院，湖北武汉430070；2．郑州大学机械工程学院，河南郑州450001)摘要：渐开线齿轮由于其啮合性好，承载能力高，传动平稳等优点，在变速器传动中应用十分广泛。但传统变速器设计周期较长，尤其在齿轮校核分析方面，需要大量繁琐的计算过程，劳动强度大。常规的齿轮分析是在第三方软件中建模，然后导入有限元软件中进行力学分析。由于软件接口的不完整性，需要对模型进行大量修补工作，以得到较高的分析精度。因此，有必要

2、对齿轮进行程序化的分析计算。借助ANSYS提供的APDL语言，开发了精确渐开线圆柱直齿轮的参数化建模及自动分析模块，从而提高设计人员的分析效率，缩短设计周期，减少设计成本，在实际工程中有一定的应用价值。关键词：APDL；直齿渐开线齿轮；参数化建模；接触分析中图分类号：TH16；TH132；TB115文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)03-0004-03ParametricModelingandContactAnalysisofInvoluteSpurGearsBasedonAPDLLIUYang，QIAOLing-gan，CHENQi-jun(1．Schoo

3、lofMechanicalandElectronicEngineering，WuhanUniversityofTechnology，HubeiWuhan430070，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，ZhengzhouUniversity，He’nanZhengzhou450001，China)Abstract：Involutegearshavebeenwidelyusedinmanytransmissionsforitsgoodmeshingpe咖e，loadingcapacityandsmoothtransmission．Howev

4、er，theprocessofdesignisalongcycleandstrengthcheckneedsalargeamountoftediouscalculations．Inthetraditionalanalysisfd，gearsareoftenmodeledinthethirds，andthenintroducedintothefiniteelementanalysissofttope咖珊themechanicalanalysis．Duetotheimpectionofinterfacebetweendiferents，togethigheraccuracyofan

5、alysis，repairingmodelisneeded．Itisnecessarytoprogramtheprocess．BasedonAPDLlanguageofANSYSs~ware，amodulewhichcanestablishaccurateinvolutespurgearmodelsandcompleteanalysisWasexplored，thereforeimprovingtheeffwiencyofdesigners，shorteningthedesignperiodsanddecreasingdesigncosts．Ithasahighvalueint

6、hepracticalprojects．KeyWords：APDL；InvoluteSpurGear；ParametricModeling；ContactAnalysis对于工程上常用的渐开线直齿轮，已知的基本参数，如表11引言所示。在常规的齿轮有限元分析时，通常在第三方的三维建模软由于齿轮属于周期性对称模型，因此只需建立齿轮单齿的件中生成齿轮模型，然后导人有限元软件中进行应力分析。但由端面齿廓模型，将其镜像拉伸即得整个模型。于不同软件之间接口的不完整性，很难实现模型的无缝连接，这会导致模型信息的丢失或模型精度的降低，必须对模型进行大量修补工作，否则会影响计算结果的准确性。而依

7、靠ANSYS的APDL语言[21，通过智能化分析手段，可完全实现渐开线直齿轮三维实体的精确建模以及网格划分等后续分析工作，将繁杂的建模工作转换为程序化的自动操作，便于工程设计中的应用[3-81。2齿轮参数化建模原理图1齿轮端面渐开线模型表1直齿轮基本参数Fig．1InvoluteModelofGearFaceTab．1BasicParametersofSpurGear齿轮单个齿的端面渐开线模型，如图l所示。齿轮轮廓线分A和BC两部分。AB段为端面渐开线齿廓，BC为齿根过渡曲线，C点为齿根点，