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1、圆柱直齿齿轮啮合过程中有限元接触分析[摘要]齿轮传动是机械传动中的重要传动方式之一，广泛用于机械、冶金、船舶等领域，具有功率范围大，传动效率高，传动比正确，传动比稳定，使用寿命长，工作安全等特点但从零件失效的情况来看，齿轮也是最容易出故障的零件之一。随着机械科学和制造技术的迅速发展，对齿轮传动过程中的精度和速度提出了更高的要求，齿轮在啮合过程中的运用有限元方法进行接触分析及应力变化的情况受到了高度的关注。本次毕业设计使用AnsysWorkbench软件对直齿圆柱齿轮进行有限元分析，包括齿轮静力分析和齿轮接触分析，目的是研究齿轮在啮
2、合过程中接触的变化过程。首先，使用Solidworks软件建立直齿圆柱齿轮的实体模型以及齿轮啮合实体模型；其次，将三维模型导入AnsysWorkbench软件中，进行接触应力分析；最后，改变啮合齿轮的模数、齿数、扭矩，分析这些因素对齿轮接触的影响，并将有限元计算结果与经典赫兹公式结果进行分析比较。[关键词]直齿圆柱齿轮；有限元分析；接触问题ISpurgearsmeshingprocessfiniteelementcontactanalysisAbstract:Geartransmissionisoneofthemostimport
3、antmechanicaltransmissions,widelyusedinmachinery,metallurgy,shipbuildingandotherfields,hasalargepowerrange,hightransmissionefficiency,thetransmissionratioaccurate,stabletransmissionratio,longservicelife,thecharacteristicsofsafework,butfromthefailureparts,gearisthemost
4、vulnerablepartsofthefault.Withtherapiddevelopmentofmechanicalscienceandmanufacturingtechnology,hasputforwardhigherrequirementsonthegeardriveprocessprecisionandspeed,thefiniteelementmethodusingthegearinmeshingprocessforcontactanalysisandstresschangesbyahighdegreeofconc
5、ern.Thegraduationdesign,finiteelementanalysisofspurgearusingtheAnsysWorkbenchsoftware,includingtheanalysisofgearstaticanalysisandthegearcontact,tochangesintheprocessofcontactofgearinmeshingprocess.Firstofall,theentitymodelofspurgearisestablishedusingtheSolidworkssoftw
6、areandthegearmeshingsolidmodel;secondly,thethree-dimensionalmodelisimportedintoAnsysWorkbenchsoftware,thestressanalysisofthecontact;finally,modulus,toothnumber,torquechangegear,analysisoftheimpactofthesefactorsonthegearcontact,andtheresultswerecomparedandtheresultsoff
7、initeelementanalysis.Keywords:straighttoothcylindricalgear;finiteelementanalysis;contactproblemI目录1绪论11.2齿轮常见的失效形式和改进措施21.2.1失效分析21.2.2改进措施41.3论文的主要内容及研究特点52齿轮理论应力分析72.1经典赫兹公式应力分析73有限元方法简介103.1有限元法的发展及应用103.2有限单元法基本概念113.3有限单元法的基本原理123.5Workbench软件的特点163.5.1Workbench的
8、静力分析功能173.5.2workbench接触算法及分析功能183.6本章小结194直齿圆柱齿轮的建模214.1建模软件的选择214.2Solidworks软件介绍214.2.2SolidWorks配置管理和协同工作功能224.3直齿圆柱齿轮的建
