斜航式法向圓弧螺旋錐齒輪強度的有限元分析.pdf

1、斜航式法向圓弧螺旋錐齒輪傳動是貝特朗曲面原理指導(dǎo)下的一類典型工程實現(xiàn),可望為中大型錐齒輪傳動提供一種新技術(shù)原型.由于這類齒輪尚處于理論研究階段,所以它的強度等特性是人們普遍關(guān)注的問題.但是,該新型齒輪應(yīng)力分布為空間應(yīng)力狀態(tài),強度問題十分復(fù)雜,無法用現(xiàn)有的強度計算關(guān)公式解決.另外,其接觸強度遠遠大于同等條件下的漸開線齒輪,一般可不作校核.因此,本文采用三維有限元法重點分析了該齒輪的彎曲強度.根據(jù)貝特朗曲面應(yīng)用于法向圓弧錐齒輪傳動的原理推導(dǎo)

2、出實際齒向線和齒形線的數(shù)學方程,并通過模擬實際加工的方法,解決了齒根圓弧和根錐面難以相切的難點.基于數(shù)學方程,利用ANSYS的APDL語言和實體造型功能建立齒輪的實體模型.從計算機容量和載荷特性等問題出發(fā),簡化實體模型并局部細化網(wǎng)格得到有限元模型.進而對邊界施加固定全約束.根據(jù)貝特朗曲面的特性,利用標架方法計算凸凹齒面在嚙合點處的主曲率.利用赫茲理論分析得到接觸域為橢圓形,橢圓中心位于嚙合點,載荷在接觸域上呈半橢球規(guī)律分布.根據(jù)有限元的