有限元與半平面法結(jié)合的技術(shù)在斜齒輪有限元后處理中的應(yīng)用.pdf

1、在機(jī)械傳動(dòng)中，斜齒輪傳動(dòng)由于傳動(dòng)平穩(wěn)、效率高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。斜齒輪在傳動(dòng)過程中，由于受到變化的接觸載荷，容易發(fā)生輪齒的失效。因此對(duì)斜齒輪嚙合過程進(jìn)行有限元分析，分析在嚙合過程中應(yīng)力和位移的變化，對(duì)于研究齒輪接觸強(qiáng)度和齒輪壽命具有重要的指導(dǎo)意義?，F(xiàn)今對(duì)齒輪進(jìn)行有限元分析主要依賴于有限元分析軟件，現(xiàn)行的有限元軟件在進(jìn)行齒輪接觸有限元分析時(shí)需處理大量的有限單元，求解應(yīng)力和位移時(shí)計(jì)算速度較慢，在后處理方面計(jì)算結(jié)果的顯示缺乏靈活性

2、，為了克服這些缺點(diǎn)，本文綜合應(yīng)用有限單元法和半平面法的基本原理采用編程方法對(duì)斜齒輪進(jìn)行有限元求解計(jì)算和后處理。本文具體研究工作如下：
　　1）根據(jù)斜齒輪螺旋面的形成原理及齒輪基本參數(shù)，編譯程序完成斜齒輪的建模及離散化。從程序中導(dǎo)出斜齒輪的節(jié)點(diǎn)和單元數(shù)據(jù)，在有限元軟件中編寫命令流程序完成建模。
　　2）根據(jù)有限單元法和半平面法基本原理，推導(dǎo)其應(yīng)力和位移計(jì)算公式，計(jì)算斜齒輪節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力和位移值。
　　3）在自開發(fā)程序和有限

3、元軟件中分別進(jìn)行有限元后處理。在自開發(fā)程序中將有限單元法和半平面法綜合應(yīng)用于斜齒輪后處理，具體過程為：以接觸線為中心，劃定一個(gè)斜半圓柱區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)部，采用半平面法的計(jì)算結(jié)果；在該區(qū)域外部，采用有限單元法的計(jì)算結(jié)果；結(jié)合邊界上取二者平均值。將二者綜合起來通過編譯程序?qū)崿F(xiàn)計(jì)算結(jié)果的直觀顯示。在有限元軟件中通過自帶的通用后處理器實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果的顯示。
　　4）對(duì)自開發(fā)程序與有限元軟件中進(jìn)行有限元分析的計(jì)算時(shí)間進(jìn)行對(duì)比。在后處理過程中，