直齿锥齿轮刚度在ANSYS中的有限元的分析.pdfVIP

第 11卷第4期 安徽职业技术学院学报 Vo1．11No．4 2012年 12月 JOURNALOFANHUIVOCATIONALTECHNICALCOLLEGE Dec．2012 直齿锥齿轮刚度在 ANSYS中的有限元分析 王龙宝 (芜湖信息技术职业学院，安徽 芜湖 241003) 摘 要：运用ANSYS软件对直齿锥齿轮刚度进行有限元分析 ，确定了直齿锥齿轮刚度的影响因素及规 律性，同时将其有限元计算值与其理论计算值进行比较。结果表明：直齿锥齿轮刚度理论计算值与理论计算 值偏差随着锥角的增大而增大。 关键词：直齿锥齿轮；有限元分析；啮合刚度 中图分类号：TH132．41 文献标识码：A 文章编号：1672—9536(2012)04—0001—03 Abstract~ByusingFEM andFEA softwareANSYS，thefiniteelementanalysesofstraightbevel gearsmeshingstiffnessaremade．Theinfluencingfactorsandregularityofstraightbeve1gearsmes- hingstiffnessareconfirmed．Meanwhile，allthenumericalcalculationresultshavebeencomparedwith theirtheoreticalcalculationresults．From theresults，theconclusionscanbeobtainedasfollow：when thereferenceconeangleincreases，theerrorbetweenthem willincrease． Keywords：straightbevelgear；FEA ：meshingstiffness 齿轮啮合刚度对于齿轮传动的动力学性能 齿的刚度定义，采用当前通用的对齿轮刚度的定 有着明显影响[1]。在齿轮传动的振动中，啮合 义，将直齿圆锥齿轮在任一啮合点的单齿刚度作 刚度的时变特性是齿轮传动系统一种主要的动 如下描述 ： 态激励源，将会引起系统的动态响应 [3I4_。轮齿 单位齿宽的直齿圆锥齿轮在啮合点处的齿线 变形与啮合刚度随啮合位置变化规律的研究是 方向的法向载荷与在该齿线方向上平均变形量的 轮齿修形、动态特性、故障诊断以及寿命预测等 比值。其数学描述如下： 研究的基础_l5]。因此，有必要对直齿锥齿轮刚 C一b告 (N／mm ·Urn) (1) 度进行有限元分析，确定其刚度的影响因素及 8 其规律性。 式中：C表示锥齿轮的单齿刚度； 表示法向载 荷；6表示锥齿轮的齿宽； 表示锥齿轮在啮合 1 直齿锥齿轮刚度概念的分析 点处的齿线方向上的平均变形量。 由于锥齿轮接触有点接触的，有长接触的(全 2 直齿锥齿轮刚度的有限元分析 齿宽)，有短接触的，有宽接触的，有窄接触等，大 小和位置都不易确定。因此，在本文中，用齿面接 2．1 直齿锥齿轮的有限元模型 触线 (全齿宽)上轮齿变形的平均值，来作为法向 2．1．1 直齿锥齿轮的三维建模 载荷的变形量。参考 日本机械学会等_6]对齿轮轮 由于锥齿轮结构比较复杂，要是直接在有限 收稿 日期：2012—10—11 基金项 目