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基于有限元法的塑料齿轮动态啮合接触分析 被引量:16
1
作者 云永琥 塔静宁 胡泓 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2018年第1期87-90,共4页
为研究塑料直齿轮在动态啮合过程中的应力分布规律,运用ANSYSWorkbench建立了塑料直齿轮啮合副的有限元模型,基于接触有限元法对塑料直齿轮的接触过程进行了仿真分析,得到了塑料直齿轮的动态接触应力与齿根应力的分布规律,然后利用... 为研究塑料直齿轮在动态啮合过程中的应力分布规律,运用ANSYSWorkbench建立了塑料直齿轮啮合副的有限元模型,基于接触有限元法对塑料直齿轮的接触过程进行了仿真分析,得到了塑料直齿轮的动态接触应力与齿根应力的分布规律,然后利用该方法研究了在不同工作载荷下塑料齿轮的动态啮合规律。计算结果表明:有限元数值仿真结果与采用赫兹应力理论以及刘易斯方程所计算的塑料齿轮应力值相吻合,验证了该方法的正确性;同时还获得了工作载荷对塑料齿轮啮合传动的影响,为塑料齿轮的啮合特性分析提供可行的分析方法。 展开更多
关键词 塑料直齿轮 接触应力 齿根应力 有限元法:动态接触分析
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基于Pro/E和ABAQUS的直齿轮强度分析 被引量:9
2
作者 宋立伟 李风风 郑天虎 《机械研究与应用》 2014年第4期68-70,共3页
选取一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮,用AGMA标准对齿轮的接触强度及弯曲强度进行计算;在Pro/E软件中精确建立该啮合齿轮的三维模型,将模型文件导入Abaqus软件,对齿轮啮合进行有限元强度分析,最后将两者的分析结果进行对比。结果表明,利... 选取一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮,用AGMA标准对齿轮的接触强度及弯曲强度进行计算;在Pro/E软件中精确建立该啮合齿轮的三维模型,将模型文件导入Abaqus软件,对齿轮啮合进行有限元强度分析,最后将两者的分析结果进行对比。结果表明,利用有限元方法分析齿轮的强度是可行的。 展开更多
关键词 齿轮 有限元 接触应力 弯曲应力 AGMA
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双圆弧齿轮齿腰应力的研究 被引量:1
3
作者 张秀亲 张应顺 邵家辉 《太原工业大学学报》 1996年第1期91-97,共7页
本文用回归分析法求得了GB12759—91型双圆弧齿轮的齿腰应力的计算公式。研究表明,大螺旋角或小载荷时,齿腰应力大于齿根应力。因此,齿腰是一个薄弱环节,应受到重视。
关键词 齿腰应力 齿根应力 圆弧齿轮 螺旋角
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Investigation of the Effects of Profile Shift in Helical Gear Mechanisms with Analytical and Numerical Methods
4
作者 Gultekin Karadere Ilhan Yilmaz 《World Journal of Mechanics》 2018年第5期200-209,共10页
In this paper, the effects of profile shift in cylindrical helical gear mechanisms have been investigated with numerical and analytical calculations. The mathematical model for computer simulation of gears has been de... In this paper, the effects of profile shift in cylindrical helical gear mechanisms have been investigated with numerical and analytical calculations. The mathematical model for computer simulation of gears has been designed and the numerical calculations have been carried out. Analytical calculations have been made with an excel program which was designed at different profile shift coefficients for a selected mechanism. Analytical calculations of the same mechanism have been verified by using ANSYS 14.5. The results of analytical and numerical solutions have been compared to profile shift coefficients. 展开更多
关键词 PROFILE SHIFT Cylindrical Helical GEARS tooth root stress Hertzian Contact stress Finite Element Analysis ANSYS
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齿根应力简化计算方法
5
作者 张伟社 杨亚萍 冯守卫 《机械设计》 CSCD 北大核心 2004年第12期38-40,共3页
直接从轮齿的实际形状出发 ,以相似理论为基础 ,通过边界元采样计算和三元回归分析 ,建立齿根应力计算的简化公式。并通过实例印证该公式的有效性 ,供实际参考。
关键词 轮齿强度 齿根应力 边界元
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弧线齿面齿轮应力过程分析 被引量:9
6
作者 方宗德 李建华 +2 位作者 彭先龙 蔡香伟 张作品 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2814-2820,共7页
为了给弧线齿面齿轮的齿面接触强度和齿根弯曲强度设计提供理论依据,研究了弧线齿面齿轮的齿面接触应力和齿根弯曲应力随载荷和安装误差的变化规律.在齿面接触分析和承载接触分析的基础上应用弹性理论计算了弧线齿面齿轮副的齿面接触应... 为了给弧线齿面齿轮的齿面接触强度和齿根弯曲强度设计提供理论依据,研究了弧线齿面齿轮的齿面接触应力和齿根弯曲应力随载荷和安装误差的变化规律.在齿面接触分析和承载接触分析的基础上应用弹性理论计算了弧线齿面齿轮副的齿面接触应力和应用有限元应力影响矩阵法计算了该齿轮副的齿根弯曲应力.给出了数字计算实例,计算结果表明:齿面接触强度和齿根弯曲强度在重载时的接触强度和弯曲强度由单齿啮合区的强度决定,轴向安装误差和轴夹角安装误差分别会增加齿面接触应力和齿根弯曲应力,轴夹角安装误差和轴间距安装误差对齿面接触应力影响甚小,而轴向安装误差和轴间距安装误差可以降低齿根弯曲应力,与直齿面齿轮相比,弧线齿面齿轮的接触和弯曲应力明显减小. 展开更多
关键词 弧线齿面齿轮 齿面接触应力 齿根弯曲应力 载荷 应力影响矩阵 有限元
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考虑安装误差的弧线齿面齿轮承载接触分析 被引量:5
7
作者 崔艳梅 方宗德 王星 《机械传动》 CSCD 北大核心 2015年第8期115-118,共4页
为获得弧线齿面齿轮副的精确啮合模型,采用展成方法加工仿真,并建立了安装误差下的齿面切触模型。应用弹性接触力学、有限元影响矩阵法、数学规划方法对弧线齿面齿轮进行承载接触分析,研究了在不同安装误差下面齿轮副载荷分布、齿面接... 为获得弧线齿面齿轮副的精确啮合模型,采用展成方法加工仿真,并建立了安装误差下的齿面切触模型。应用弹性接触力学、有限元影响矩阵法、数学规划方法对弧线齿面齿轮进行承载接触分析,研究了在不同安装误差下面齿轮副载荷分布、齿面接触应力的变化规律。同直齿面齿轮副相比,弧线齿面齿轮副的重合度大、接触应力小、传动平稳、对安装误差的敏感性小、承载能力高。此分析方法为面齿轮副的设计、实验研究和实际应用提供了理论指导。 展开更多
关键词 弧线齿面齿轮 齿面接触应力 齿根弯曲应力 应力影响矩阵
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齿轮弯曲疲劳试验中齿根弯曲应力计算的若干问题探讨 被引量:4
8
作者 徐科飞 王栋 +1 位作者 刘昱范 张二亮 《机械传动》 CSCD 北大核心 2016年第5期61-63,138,共4页
探讨了18Cr Ni Mo7-6渗碳淬火齿轮齿根弯曲应力计算中的若干问题:分析了计算相对齿根表面状况系数Y_(Rrel T)时,R_z的测量方向对结果准确性的影响;研究了实际抗拉强度与参考抗拉强度的偏差对计算结果的影响。利用Solid Works中的Simulat... 探讨了18Cr Ni Mo7-6渗碳淬火齿轮齿根弯曲应力计算中的若干问题:分析了计算相对齿根表面状况系数Y_(Rrel T)时,R_z的测量方向对结果准确性的影响;研究了实际抗拉强度与参考抗拉强度的偏差对计算结果的影响。利用Solid Works中的Simulation对齿根弯曲应力进行仿真分析,解析结果与理论计算结果相近,验证了理论计算结果的准确性。 展开更多
关键词 齿根弯曲应力 名义切向力 相对齿根表面状况系数 抗拉强度 有限元分析
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双压力角非对称齿形直齿面齿轮副有限元应力分析 被引量:3
9
作者 张淑艳 郭辉 +1 位作者 张蒙祺 孙晓玲 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期490-495,共6页
根据齿轮啮合原理,推导了双压力角非对称齿形面齿轮的齿面方程.在有限元软件ANSYS中建立了面齿轮副轮齿接触有限元分析模型.通过有限元接触压力计算结果与基于点接触Hertz理论接触压力计算结果的对比分析,确定了有限元模型的网格密度.... 根据齿轮啮合原理,推导了双压力角非对称齿形面齿轮的齿面方程.在有限元软件ANSYS中建立了面齿轮副轮齿接触有限元分析模型.通过有限元接触压力计算结果与基于点接触Hertz理论接触压力计算结果的对比分析,确定了有限元模型的网格密度.由若干组算例的计算结果表明,适当增大工作侧齿面压力角可以明显降低面齿轮副接触压力和齿根弯曲应力,因此,非对称齿形设计可以获得更高的轮齿强度. 展开更多
关键词 非对称设计 面齿轮传动 有限元法 齿面接触压力 齿根弯曲应力
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齿根裂纹对应力强度因子影响的研究 被引量:3
10
作者 张文兴 江旭 +1 位作者 王建国 杨斌 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第7期19-22,共4页
采用FRANC3D软件分析了三维齿轮Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型裂纹应力强度因子的分布规律,并考虑载荷、裂纹形状、裂纹大小、裂纹位置和划分网格粗细对应力强度因子的影响。结果表明:Ⅰ型裂纹对应力强度因子影响最大;载荷、裂纹大小、不同裂纹位置... 采用FRANC3D软件分析了三维齿轮Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型裂纹应力强度因子的分布规律,并考虑载荷、裂纹形状、裂纹大小、裂纹位置和划分网格粗细对应力强度因子的影响。结果表明:Ⅰ型裂纹对应力强度因子影响最大;载荷、裂纹大小、不同裂纹位置和划分网格的粗细对应力强度因子的影响曲线呈两端大中间小的对称分布规律;对于裂纹形状,当椭圆长轴小于或等于短轴时,曲线呈两端大中间小对称分布规律,当椭圆长轴大于短轴时,曲线呈现两端小中间大的对称分布规律。对度量、控制裂纹体的断裂情况和寿命估算有一定的理论基础。 展开更多
关键词 齿轮模型 三维应力强度因子 分布规律 齿根裂纹
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自升式海洋平台齿轮齿条升降机构强度分析 被引量:3
11
作者 李风风 宋立伟 杜宁 《一重技术》 2014年第5期64-67,共4页
采用Pro/Engineer软件建立海洋平台升降系统齿轮齿条啮合的三维几何模型,并将模型导入Abaqus软件,对齿轮齿条的动态啮合过程进行有限元分析,得到齿轮齿条动态啮合过程中接触应力以及齿根应力的变化规律。
关键词 海洋平台 升降系统 齿轮齿条 接触应力 齿根应力
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非对称圆弧齿线圆柱齿轮建模与强度分析 被引量:2
12
作者 林希 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第11期53-56,共4页
为了提高圆弧齿线圆柱齿轮的强度,提出了双压力角非对称齿形设计。以双压力角铣刀盘为假想齿条,根据展成运动原理,推导齿面数学模型,获得齿面离散点坐标;在Pro/E中采用逆向建模的方法,建立高精度的非对称圆弧齿线圆柱齿轮模型;借助ABAQU... 为了提高圆弧齿线圆柱齿轮的强度,提出了双压力角非对称齿形设计。以双压力角铣刀盘为假想齿条,根据展成运动原理,推导齿面数学模型,获得齿面离散点坐标;在Pro/E中采用逆向建模的方法,建立高精度的非对称圆弧齿线圆柱齿轮模型;借助ABAQUS软件,分析工作载荷下两组压力角为25°/20°和25°/20°齿轮副的应力情况,提取出轮齿的齿面接触应力和齿根弯曲应力曲线。结果表明:大轮、小轮齿面的最大拟合误差分别为0.025mm、0.023mm;大压力角圆弧齿线圆柱齿轮能够显著提高轮齿的强度性能。 展开更多
关键词 圆弧齿线圆柱齿轮 非对称设计 齿面接触应力 齿根弯曲应力
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齿根等效应力的对比计算
13
作者 何中石 孟令宽 《船电技术》 2023年第8期69-73,共5页
目前设计一般的齿轮传动时,通常只按保证齿根弯曲疲劳强度以及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。由实践得知,对于齿面硬度很高,齿芯强度又低的齿轮或材质较脆的齿轮,通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。本文针对一对齿轮副的齿根等... 目前设计一般的齿轮传动时,通常只按保证齿根弯曲疲劳强度以及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。由实践得知,对于齿面硬度很高,齿芯强度又低的齿轮或材质较脆的齿轮,通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。本文针对一对齿轮副的齿根等效应力先后采用仿真分析计算方法;第四强度理论计算方法;齿根弯曲疲劳强度的经典计算方法来计算齿根等效应力。发现在本文所设置的载荷条件下,仿真分析计算的结果和齿根弯曲疲劳强度的经典计算方法所得的结果相近。 展开更多
关键词 齿轮传动 齿根等效应力 第四强度理论 齿根弯曲疲劳强度
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螺栓连接的梁–弹簧模型及各齿承载分布 被引量:1
14
作者 张铮 王小阳 王依兵 《力学与实践》 北大核心 2023年第3期573-579,共7页
螺栓各齿承载分布严重不均,内外螺纹啮合的第一齿承载较大且齿根存在应力集中,易造成螺栓杆横断失效。本文通过对螺栓连接的受力变形分析,建立梁–弹簧模型,推导了理论模型的力学方程组,并基于此模型编程计算,求解得到螺栓连接件在使用... 螺栓各齿承载分布严重不均,内外螺纹啮合的第一齿承载较大且齿根存在应力集中,易造成螺栓杆横断失效。本文通过对螺栓连接的受力变形分析,建立梁–弹簧模型,推导了理论模型的力学方程组,并基于此模型编程计算,求解得到螺栓连接件在使用过程中各齿承载的分布情况和齿根应力集中系数。最后进行有限元仿真,对比理论模型和有限元的结果,两者误差在工程可接受范围之内。研究表明,螺栓连接的组合梁–弹簧模型是合理有效的。 展开更多
关键词 螺栓连接 组合梁–弹簧模型 螺栓各齿承载分布 齿根应力集中 有限元分析
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双自由度半球型锥齿轮设计与接触分析 被引量:1
15
作者 王佰超 许镇全 +1 位作者 王德民 路先亭 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2021年第2期43-47,共5页
为了提供合理的一种双自由度半球型锥齿轮传动设计方法,基于双自由度啮合理论对该齿轮副传动进行研究。根据双自由度齿轮传动原理分析,建立冠轮与半球型锥齿轮共轭运动模型,基于双参数包络原理推导该锥形齿轮齿面方程。通过仿真计算获... 为了提供合理的一种双自由度半球型锥齿轮传动设计方法,基于双自由度啮合理论对该齿轮副传动进行研究。根据双自由度齿轮传动原理分析,建立冠轮与半球型锥齿轮共轭运动模型,基于双参数包络原理推导该锥形齿轮齿面方程。通过仿真计算获得齿面坐标数据,联合Pro/E软件建立几何模型。采用有限元方法对半球型锥齿轮副进行接触应力分析。研究表明:当相交轴夹角增大时,最大齿根弯曲应力与接触应力随之增大。 展开更多
关键词 半球型锥齿轮 冠轮 接触应力 齿根弯曲应力
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基于变压力角滚刀的齿根弯曲应力修正算法
16
作者 肖腾 何泽银 冉雄涛 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期169-175,共7页
针对国家标准无法准确计算变压力角滚刀加工圆柱斜齿轮的齿根弯曲应力问题,提出一种考虑变压力角滚刀加工的齿轮弯曲应力计算修正算法。引入一假想滚刀与当量直齿轮啮合,基于共轭啮合条件建立齿根过渡曲线方程,并根据Euler-Savary公式... 针对国家标准无法准确计算变压力角滚刀加工圆柱斜齿轮的齿根弯曲应力问题,提出一种考虑变压力角滚刀加工的齿轮弯曲应力计算修正算法。引入一假想滚刀与当量直齿轮啮合,基于共轭啮合条件建立齿根过渡曲线方程,并根据Euler-Savary公式给出齿根任意点曲率半径计算方法;结合GB/T 3480—1997计算基于变压力角滚刀加工齿轮的齿形系数与应力修正系数,得到齿根弯曲应力修正值。而后,借助Kisssoft/Romax解析解、有限元数值解,验证齿根弯曲应力修正算法的合理性。研究结果表明,齿根弯曲应力修正算法可准确计算基于变压力角滚刀加工齿轮的齿根弯曲应力;齿根弯曲应力修正算法可弥补采用GB/T 3480—1997无法计算变压力角滚刀加工圆柱斜齿轮的齿根弯曲应力的缺陷,实现齿轮强度设计和实际加工的无缝对接,解决计算模型和实物不一致的问题。 展开更多
关键词 齿根应力修正 齿根过渡曲线 齿形系数 应力修正系数 变压力角滚刀
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直齿圆锥齿轮齿根动应力有限元分析 被引量:1
17
作者 钱学毅 邹丽梅 郭波 《青海大学学报(自然科学版)》 2009年第3期11-14,共4页
基于有限元分析及瞬态响应特性分析理论,将ANSYS软件和Pro/Engineer软件相结合,利用数据表进行阶跃式施加动载荷,分析了直齿圆锥齿轮在计其轴向力在内的动态载荷作用下齿根复杂的应力状态。得出了特定工况下完全齿及部分齿的齿根等效弯... 基于有限元分析及瞬态响应特性分析理论,将ANSYS软件和Pro/Engineer软件相结合,利用数据表进行阶跃式施加动载荷,分析了直齿圆锥齿轮在计其轴向力在内的动态载荷作用下齿根复杂的应力状态。得出了特定工况下完全齿及部分齿的齿根等效弯曲动应力的分布区域和变化规律;将相对精确的有限元解与传统计算方法的解进行比较,得出了完全齿有限元解的精确性、传统计算方法的实用性及部分齿有限元解的不可靠性的结论。 展开更多
关键词 有限元分析 瞬态响应特性分析 数据表加载 直齿圆锥齿轮齿 根动应力
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齿根安全条件下多状态啮合齿轮传动系统安全-吸引盆侵蚀与分岔 被引量:1
18
作者 李正发 苟向锋 +2 位作者 朱凌云 石建飞 尹桩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期63-74,共12页
轮齿折断是齿轮主要失效形式之一。以包含单双齿交替啮合、轮齿脱啮和齿背接触等的多状态啮合直齿圆柱齿轮传动系统为研究对象,计算齿根危险截面上的弯曲应力,以齿根许用弯曲应力为边界条件,建立防止轮齿折断的齿根安全条件。基于胞映... 轮齿折断是齿轮主要失效形式之一。以包含单双齿交替啮合、轮齿脱啮和齿背接触等的多状态啮合直齿圆柱齿轮传动系统为研究对象,计算齿根危险截面上的弯曲应力,以齿根许用弯曲应力为边界条件,建立防止轮齿折断的齿根安全条件。基于胞映射方法,用四阶Runge-Kutta法数值计算考察区域内随负载和齿侧间隙变化时系统的吸引盆及其演变过程。判断齿根安全条件下吸引盆中不同运动类型吸引域的安全特性得到系统的安全-吸引盆。借助吸引子、多初值分岔图和最大Lyapunov指数图(TLE)分析安全-吸引盆的侵蚀与分岔机理。研究发现:吸引盆中不同运动类型吸引域在齿根安全条件下的安全特性不同;吸引子的出现和消失直接导致安全-吸引盆的分岔;多初值分岔图中出现周期跳跃和分岔是引发安全-吸引盆分岔的主要原因。研究结果可为直齿轮传动系统安全运行提供参考。 展开更多
关键词 齿轮 齿根弯曲应力 安全-吸引盆 多初值分岔
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基于Marc的圆柱斜齿轮啮合过程动态强度仿真与分析
19
作者 李铁成 《装备制造技术》 2011年第3期26-27,共2页
齿轮是机械传动系统中最主要的零件,其安全可靠性是机械设计中非常重要的指标。为了更好满足使用要求,对圆柱斜齿轮进行精确设计与加工,利用非线性有限元仿真软件——Marc对圆柱斜齿轮动态啮合过程齿面接触应力和齿根弯曲应力变化规律... 齿轮是机械传动系统中最主要的零件,其安全可靠性是机械设计中非常重要的指标。为了更好满足使用要求,对圆柱斜齿轮进行精确设计与加工,利用非线性有限元仿真软件——Marc对圆柱斜齿轮动态啮合过程齿面接触应力和齿根弯曲应力变化规律进行研究,从而为齿轮设计提供理论依据。 展开更多
关键词 圆柱斜齿轮 啮合过程 MARC 齿面接触应力 齿根弯曲应力
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齿轮强度校核的新方法
20
作者 杨志军 顾永强 刘畅 《科技信息》 2007年第36期229-230,共2页
实现了渐开线标准圆柱齿轮在AYSYS软件中的参数化设计,模块的二次开发和有限元应力分析,提出了一种齿轮强度校核的新方法,为齿轮的优化设计提供了方法指导。
关键词 ANSYS 直齿圆柱齿轮 接触应力 齿根弯曲应力
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