基于ansys汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)前端齒輪的接觸應(yīng)力分析畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 單擊 Material ID 下拉框中的 1，指定接觸材料屬性為定義的一號(hào)材料。采用 ANSYS 智能網(wǎng)格劃分技術(shù)，根據(jù)技算的需要，單元?jiǎng)澐值帽容^小，兩個(gè)齒輪共劃分了 25426 個(gè)單元， 43817 個(gè)節(jié)點(diǎn)。 （ 2）在 Library of Element Types 對(duì)話框復(fù)選框中選擇 Structural Solid ， Tet 20node 187（選擇用于金屬材料分析的三維六面體等參元 SOLID187,該單元具有 10 個(gè)節(jié)點(diǎn)，適用于帶中間節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜四面體結(jié)構(gòu)），如圖 33 所示 “單元類(lèi)型列表”對(duì)話框 ，單擊【 OK】按鈕，關(guān)閉該對(duì)話框。 圖 24 3. 設(shè)置兩個(gè)齒輪正好嚙合 ，如圖 218 所示。 圖 27.“曲線選項(xiàng)”菜單 19 （ 3） 在模型樹(shù)中選擇 PRT_CSYS_DEF 基準(zhǔn)坐標(biāo)系，彈出如圖所示“設(shè)置坐標(biāo)類(lèi)型”菜單，點(diǎn)擊“笛卡爾” ，如圖 28 所示 圖 28.“設(shè)置坐標(biāo)類(lèi)型”菜單 （ 4） 彈出記事本編輯器，輸入函數(shù)方程 ， 如圖 29 所示， 保存記事本文件，并退出 圖 20 （ 5） 完成漸開(kāi)線的創(chuàng)建 ，如圖 210 所示。 1 小齒輪 材料 泊松比 齒寬 模數(shù) 齒數(shù) 分度圓壓力角 齒頂高系數(shù) 頂隙系數(shù) 20CrMnTi μ = 50 4 21 α =20176。 在齒輪 的有限元分析問(wèn)題上的接觸單元為 面 ─ 面的接觸單元 ，故只介紹這一類(lèi)的接觸單元 。 壓電分析 壓電效應(yīng)分析是一種結(jié)構(gòu)－電場(chǎng)耦合分析 ， 給壓電材料加 電壓會(huì)產(chǎn)生位移，反之使壓電材料振動(dòng)則產(chǎn)生電壓 ， 一個(gè)典型的壓電分析的應(yīng)用是壓力換能器。 電磁場(chǎng)分析 主要用于電磁場(chǎng)問(wèn)題的分析，如電感、電容、磁通量密度、渦流、電場(chǎng)分布、磁力線分布、力、運(yùn)動(dòng)效應(yīng)、電路和能量損失等。 結(jié)構(gòu) 非線性分析 結(jié)構(gòu)非線性導(dǎo)致結(jié)構(gòu)或部件的響應(yīng)隨外載荷不成比例變化。 后處理模塊 后處理模塊可將計(jì)算結(jié)果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、 11 立體切片顯示、透明及半透明顯示（可看到結(jié)構(gòu)內(nèi)部）等圖形方式顯示出來(lái)，也可將計(jì)算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示或輸出。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。 Pro/E 采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶(hù)可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。 然而，在齒輪的設(shè)計(jì)階段，往往很難得到齒輪固有特性的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，只能通過(guò)理論計(jì)算得到進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析的參數(shù)，目前最好的方法是有限元分析法。 由于齒輪副嚙合齒面的幾何形狀十分復(fù)雜，采用上面的方法準(zhǔn)確計(jì)算輪齒應(yīng)力和載荷分配等問(wèn)題非常困難甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)。它是融結(jié)構(gòu)，熱，流體，電磁，聲學(xué)于一體的大型通用有限元商用分析軟件。s design level, reduce test times, shorten the development cycle, is a design calculation of the powerful tool. The use of ANSYS finite element calculation, analysis of involute helical gear meshing the most unfavorable loading line position, and in this position on the wheel applied load, improve the analysis of gear strength calculation accuracy, gear design to provide more accurate data. At the same time, study the different transition fillet on the tooth root of maximum contact stress effect, can improve the tooth bending strength surface hardening heat treatment method to provide quantitative basis. Based on CAD/CAE software, the following aspects are done for the engine frontend gear transmission system: ? The build of 3d model for engine gear By the pro/e , the 3d model of gear is established .In the pro/e , the method of creating standard gear by drawing involute ways is quite plex. ? The calculation of bending stress by FEM. Import the three dimensional finite element model of involute gear to the Software of ansys , and then make a simplification to the model and boundary conditions . Calculate several points of gear contact in the athletic and constraint the gear . Load resistance in the gear and analysis the change of bending stress of gear engagement during the limit condition. ? The theoretical calculation of bending stress. According to the theory of mechanical design , use the national standard method to calculate the bending stress of the theoretical value. Then pare with the finite element calculation result. Through the work of above three aspects ,a set of effective method for gear design and analysis is provided . Compared with the traditional calculation method, the finite element analysis method has the rapid and effective advantages. Keywords: engine gear , finite element analysis, bending stress, theoretical calculation 7 目錄 第一章 緒論 ............................................................................ 1 第一節(jié) 引言 ........................................................................ 1 第二節(jié) 齒輪接觸應(yīng)力研究歷史和現(xiàn)狀 .................................................. 1 第三節(jié) 齒輪 CAD/CAE的研究現(xiàn)狀 ....................................................... 1 第四節(jié) 有限元方法概述 .............................................................. 1 第五節(jié) ANSYS的主要功能 ............................................................. 2 第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪的三維建模 ............................................................ 4 第一節(jié) 幾何建模技術(shù) ................................................................ 4 第二節(jié) 齒輪三維模型建立 ............................................................
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