齿轮齿线FEM有限元分析应力仿真
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本文对3维(3D)有限元分析模型的仿真处理方法,采用负载沿齿线均匀分布,而相应点负载的作用于平面应力模型,该沿齿线均布负载和点负载的应用saint-vanant推理证明是正确的。该原理阐明牵引自平衡系统造成随着自牵引力作用区的距离应力衰退很快。换句话说:在本文研究中齿根弯曲应力的仿真情况内,该齿根远离负载作用区,因而总的负载力可以用当量静态力具有相同的总力矩和相同的合力替代。FEM应力仿真的结果示于图4-6和8。根据轮齿应力分布的分析可以写成以下结论见图(见图4和5);大的应力在负载作用区,而圆角部分分开彼此为很低的应力区。因此,考虑到获得的应力分布和Venant原理用于轮齿弯曲,造成啮合轮齿间负荷传递由轮齿的作用点或负荷分布到齿轮圆角局部或整体产生的误差可忽略不计。图6概括了用不同的有限元方法计算相同齿轮沿齿根圆角von mises有效应力分布的比较:(1)整个齿轮构成3维20节点等参元和8节点块有限元;计算差值Δσeff(*l,*i)的绝对值如图8所示,根据模拟的结果对于i≥0.75它相当于条件SR≥1.5*mn的所研究模型间的最大齿根应力的最大差值小于2%(图8),对于i=4.0*SR在齿根圆角末端的差值达到20%差值发生的情况,有效应力发生于最大齿根应力超过3倍,最大齿根应力发生在危险截面。

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