齿轮的强度有限元分析方法

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编辑:杭州那泰科技
对各种情况,齿轮的强度特性大大影响着齿轮的几何形状,采用的加工工艺,以及加工齿轮的尺寸精度,例如Liu和Pines文章研究表明一些基本的齿轮设计参数如径节(与法面模数成正比,欧洲用它来作为齿轮设计的特征参量),压力角和齿数,可以极大地影响破坏探测的灵敏度。在上面所述研究内,考虑齿轮失效的三种主要形式是:点蚀和齿轮磨损,应力集中和齿根裂纹。
各齿轮的最终几何形状与假定齿轮结构参数和采用的制造工艺,应用刀具,工具机床等有关。因此,考虑齿轮结构和加工技术两方面的模型以及考虑到确定的结构因素,主要的几何尺寸理论和实验研究。而在现有标准内有许多说明,这些说明可分类如下:(1)对齿轮性能各个标准应确定不同的几何参量;(2)根据不同的假定和不同的数学关系对这些危险参数进行估计其限值的计算;(3)对于每个标准在相同条件下计算不同的结果。
目前,必须去使这两标准一致化,预期对两标准作了比较,然而只研究这些标准较老的版本,因而他的分析限于简单的两标准的数值比较而没有其他计算结果的证实。
本文相应齿轮模型,简要说明它们采用的有限元分析计算方法和按ISO和AGMA标准求得的结果,并彼此比较,在下节我们采用开发的FEM模型和仿真对这些进行验证。本方法可很好了解现有标准用于工程实际所存在的限制,以及提供将来改进标准的依据。