机械工程中虚拟抗疲劳软件齿轮设计研究

《机械工程中虚拟抗疲劳软件齿轮设计研究》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、机械工程中虚拟抗疲劳软件齿轮设计研究　　摘要：抗疲劳软件的设计和实际应用给我们的生活和工作提供了极大的便利，本文对用虚拟抗疲劳软件进行机械工程中的齿轮设计进行分析，探讨了有限元分析软件的功用。关键词：抗疲劳软件；机械设备；锯面齿轮中图分类号：F40文献标识码：A5一直以来，我国的重型机械行业就是一个国家经济发展水平和实力的重要体现，机械产品的科技含量是国家综合实力的彰显，是产品先进水平的重要标志。所以，科技革命带来的新产品和新技术需要一定的专业技术和知识手段来彻底进行渗透，设计并试验产品的实用性和可靠性。尤其是近些年来我国的科技水平和科技实验者的数量不断增加，质量也不断提高，专业人士借助计算机

2、强大的模拟技术来切实进行检验，减少企业固定成本的投入，减少企业的资金压力，进行一系列的模拟抗疲劳技术的设计，切实提高企业的生产能力和效率，节省成本的同时提高利润。改革开放多年以来我国经济引进消化和吸收外国的先进经验和管理水平，应用已有的数据和资料，并进行实地考察，不断改善资料发明和设计符合我国国情的产品，设计出一种锯齿齿轮抗疲劳的机械，并进行专项实验和使用，详细展出存在的问题并制定先关的政策来不断完善机器设备，保证其推广的力度和优势。1机械设备的结构设计的独特性抗疲劳机械设备是一种新型机械，它在传统的机器的基础上，大量融合了先进的科技技术，包括图标设计软件、绘图详细的软件和计算程序软件、监督工

3、程软件等其它辅助设备，除此之外还包括运动学、人体生物学、力学和机械设备等相关学科的知识，截至到目前为止，我国在这种设备领域还处于初级探索和推广阶段，由于我国在该领域起步较晚，掌握核心技术需要一段时间，人们的认识观念也要时间的洗礼，所以，我们面临的挑战比较多同时遇到的机会也会比较多，需要我们不断进行外来先进致死的同时加强专业人员的培训。2抗疲劳机械设备的预测经过相关人员的不断尝试，我们设计和使用了很多的抗疲劳的方法，例如：局部抗疲劳检测方法，它的设计观念和监测重点是具有针对性，针对机器的重点部位进行全面而专业的监测不仅可以提供人们的监测效率还可以减少企业的投入成本，减少企业的资金压力，对机器的发

4、动机、齿轮和传送带进行实际的操作可以使得我们的检验工作高效准确。下面我们将一一介绍相关监测方法。5首先，局部抗疲劳监测方法：这种方法一般是整体寿命的运算方法，具体方法是一机器的原材料和相关辅助零件的正常使用寿命为基础，除了考虑传统的因素之外还包括零件加工时造成的磨损引起的寿命减少以及对机器表面的抗疲劳措施的实施，加强机器整体抗疲劳的能力，保证机器正常使用。其次，部分抗压力监测，这种预测方式是在机器上施加同等的压力，对各个部件和组成部分进行全面细致的监测，一旦其中某一部分出现裂纹或者是发出警报信号，我们就可以立即发现问题并及时进行改进，保证使用人员的安全。3锯齿齿轮在机器抗疲劳实验的应用美国是信

5、息化和科技化发展强国，它使用的检测标准和方法是锯齿寿命检测方法。具体做法是根据齿轮制造的材料和安装部位不同以及使用用途的差异和设计图纸的用途我们进行对性检查使得检查结果更加准确可靠，保证现实生活的实用性。4三维几何造型设计4.1三维CAD软件为构造精准的零部件虚拟几何造型设计打下软件基础。42CrMo硬齿面齿轮是斜齿圆柱齿轮按渐开线形成的，为从齿轮的造型机理开始就严格遵循渐开线齿面生成和加工机理，应用三、维虚拟造型软件MDI公司的ADAMS能在几何形体上展成曲面和使曲面扭曲变形的功能，开发出以法平面标准渐开线齿形为基准的斜齿模拟加工过程。4.2疲劳载荷谱分析5载荷谱是有限寿命设计的依据之一。因

6、此，掌握载荷谱的变化规律是进行寿命设计的先决条件。通常，载荷谱是由现场数据采集并经数据处理与统计分析获得。现场采集的载荷时间历程具有很大的随机性，并且因现场各种因素如开关信号、电磁干扰等影响，会造成原始信号记录失真，出现伪信号。齿轮结构所承受的疲劳载荷，实际上是一连续的随机过程，借助动力学分析软件Adams平台，可直接给出机械构件在整个装置工作过程中的疲劳载荷谱F-t曲线，以此作为理论分析和结构可靠性虚拟疲劳设计的基础。4.3有限元分析软件中的应力分析建立一对轮齿的有限元模型并进行网格划分，模型主要为六节点五面体单元，单元总数为63359个，节点总数为15213个。这样有利于单元自动生成，有利

7、于提高计算精度。有限元计算中，齿轮材料的弹性模量为4.6×107MPa，波松比为0.3。由有限元法（FEM）分析计算出随机动载荷谱下轮齿在啮合过程中最大动应力齿轮的位置、数值及周期。5结论55.1采用全寿命成组试验法得到产品的全寿命概率分布依据的是大样本试验，因此解决复杂机电系统使用期限内无故障的全寿命设计具有极高的经济价值和十分深远的应用前景。全寿命设计已成为衡量一个国家机电产品设计水平先进与否