基于ANSYS軟件的減速器建模與有限元分析.pdf

1、該文注重探索利用ANSYS軟件對齒輪減速器工作時的應(yīng)力狀態(tài)分析的方法.ANSYS軟件是大型通用有限元分析軟件,ANSYS的前處理器中有建模功能,但由于直接在ANSYS軟件中建立精確的齒輪齒廓比較困難,該文是應(yīng)用CAXA電子圖板軟件中的繪制高級曲線功能,建立齒輪的端面輪廓,把其導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS中,在ANSYS前處理器中建立了減速器齒輪的三維實體模型.為在ANSYS中精確建立零件模型提供了一種方法.劃分網(wǎng)格的質(zhì)量是進行有限元分析

2、的關(guān)鍵.由于直接利用ANSYS的自由網(wǎng)格劃分功能對齒輪實體劃分網(wǎng)格,劃分出的輪齒和輪體單元大小相差很大,計算時易形成病態(tài)的剛度矩陣.故該文對齒輪三維實體模型進行了合理的分塊,形成若干個相互粘接的小實體,利用體掃掠方法對每個小實體劃分了較均勻的網(wǎng)格,形成齒輪的有限元模型.在對減速器的齒輪進行三維接觸分析時,探索了在ANSYS中用不同方式對齒輪進行加載,找到在ANSYS中計算齒輪接觸應(yīng)力的正確加載方式:對齒輪和軸都選用SOLID 185單元

3、,約束大、小齒輪的中心軸線上所有節(jié)點的所有自由度;對小齒輪施加繞Z軸轉(zhuǎn)動的位移載荷,在大齒輪分度圓柱上與嚙合齒廓較遠處的分度線上的所有節(jié)點上施加切向力載荷.并討論了實常數(shù)FTOLN、FKN的選擇對齒輪接觸分析的影響,分析結(jié)果表明實常數(shù)FTOLN、FKN取ANSYS程序的默認值即可.該文還對減速器的箱體、齒輪(簡化為齒輪的分度圓柱體)、軸和軸承部分進行三維實體建模和有限元分析,分析軸和箱體在減速器工作時其應(yīng)力分布狀況.在ANSYS中對于軸