齒輪應(yīng)力與變形精確分析中的有限元建模研究.pdf

1、齒輪強度分析是輪齒承載能力、振動、噪聲及修形等研究的基礎(chǔ).因此,建立比較精確的分析模型,準確求解受載輪齒的應(yīng)力與變形具有重要意義.本文首先比較研究了齒根應(yīng)力與輪齒彈性變形的主要計算方法,指出了有限元法的廣泛應(yīng)用前景.進而對齒輪強度分析的有限元精確建模的一些主要技術(shù)環(huán)節(jié)進行了探討:根據(jù)展成加工原理推導(dǎo)出比較精確的齒形曲線;采用基于純文本數(shù)據(jù)文件的PDL與NATAB的混合建模方法,創(chuàng)建具有復(fù)雜邊界的輪齒幾何模型;齒輪整體模型研究表明:"擴大

2、"原始邊界法在理論提法上存在一定的局限性;基于應(yīng)力與形變等效原理,分析得到新的"有效邊界"范圍;推導(dǎo)出考慮齒輪等效誤差與輪齒綜合柔度時危險加載點判別式;考慮齒輪綜合剛度,計算出接觸輪齒在嚙合周期內(nèi)的載荷分配率;研究得出了齒輪強度有限元分析的兩類平面問題判別的"齒寬條件".結(jié)合上述研究,對齒根應(yīng)力與齒面變形的分布規(guī)律進行比較研究,結(jié)果表明了模型的可靠性.研究表明刀具齒頂圓角對齒輪強度的影響比較顯著,進而對Filiz經(jīng)驗式予以修正.考慮重合