【正文】 22l im 11l im 22560509510464410315400308????????? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?HHHHHHFFFFFFM PaSM PaSM PaSM PaS（ 2） 強度計算 因為兩齒輪都是軟齒面（ ），故應(yīng)根據(jù)齒面接觸疲勞強度條件計算齒輪分度圓直徑。即 350?H B S ? ?21312 ( 1 )???????????HEdHK T u Z Zdu☆ 綜合案例分析 依表 158，取 ，由表 1520，取 ， 小輪所受轉(zhuǎn)矩 ， ?K? ?d 12???HH 22 2=95 50 =95 50 9? ? ? ?PT N m N mn由表 1517， 。 把這些數(shù)據(jù)代入上式得 ， ?EZ M ?HZ2431 2 10 ( 1 ) 464? ? ? ? ? ???? ? ??????d m m（ 3）確定模數(shù)和齒數(shù) 取 ， 則 ， 2 3 30 115? ? ?Z1 30?Z11 30? ? ?dm m mZ由表 151取 2. 5?m m m☆ 綜合案例分析 （ 4） 確定實際中心距 ? ?12 ( 30 115 ) 181 .2522? ? ? ? ? ?ma z z m m小齒輪 11 75 ?? ? ? ?db d m m（ 5）確定齒輪寬度 將小齒輪的齒寬在圓整后基礎(chǔ)上加寬 5~10mm，取 . 175?b mm。 大齒輪 270?b m（ 6）驗算輪齒的彎曲疲勞強度 查表 1517和表 1518， ，則 1 1 2 2 1 230 , , 115 , 。 , ? ? ? ? ? ?F F S Sz Y z Y Y Y? ?11 310? ??FFY? ?22 308?FFY☆ 綜合案例分析 因為 ，故應(yīng)驗算小齒輪輪齒的彎曲疲勞強度。 ? ? ? ?1212???FFFFYY ? ?41 1 11 22112 2 10 68 30 308??? ? ? ? ?????? ? ?FSFFK T Y Ybm zM Pa M Pa所以兩齒輪的輪齒彎曲強度足夠。 由于 （ 7）齒輪幾何尺寸計算 分度圓直徑 1122 30 75 115 287 .5? ? ? ?? ? ? ?d m z m md m z m m☆ 綜合案例分析 齒頂圓直徑 11222 75 2 802 287 .5 2 292 .5? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?aad d m m md d m m m全齒高 2. 25 2. 25 2. 5 5. 62 5? ? ? ?h m m m（ 8）齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸 以大齒輪為例，采用腹板式鍛造輪坯。設(shè)已知與大齒輪相配處軸的直徑 ，由圖 1551中的公式可算得： 60?d m m大齒輪的軸孔直徑 60?d m m輪轂外徑 60 96? ? ?g m m☆ 綜合案例分析 輪轂長度 2 70??L b m m輪緣內(nèi)徑 0 10 292 .5 10 267 .5? ? ? ? ? ?ad d m m m腹板厚度 70 21? ? ? ?C b m m☆ 綜合案例分析 （ 9）繪制齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計工作圖 ☆ 綜合案例分析 齒輪傳動的 CAE分析 計算機輔助工程 （ Computer Aided Engineering, CAE） 的特點是以工程和科學(xué)問題為背景，建立計算模型并進行計算機仿真分析。一方面， CAE技術(shù)的應(yīng)用，使許多過去受條件限制無法分析的復(fù)雜問題，通過計算機數(shù)值模擬得到滿意的解答；另一方面，計算機輔助分析使大量繁雜的工程分析問題簡單化，使復(fù)雜的過程層次化，節(jié)省了大量的時間，避免了低水平重復(fù)的工作，使工程分析更快、更準(zhǔn)確。在產(chǎn)品的設(shè)計、分析、新產(chǎn)品的開發(fā)等方面發(fā)揮了重要作用，同時 CAE這一新興的數(shù)值模擬分析技術(shù)在國外得到了迅猛發(fā)展，技術(shù)的發(fā)展又推動了許多相關(guān)的基礎(chǔ)學(xué)科和應(yīng)用科學(xué)的進步。 ☆ 綜合案例分析 在影響計算機輔助工程技術(shù)發(fā)展的諸多因素中，人才、計算機硬件和分析軟件是三個最主要的方面。現(xiàn)代計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，已經(jīng)為 CAE技術(shù)奠定了良好的硬件基礎(chǔ)。多年來，重視 CAE技術(shù)人才的培養(yǎng)和分析軟件的開發(fā)和推廣應(yīng)用，發(fā)達國家不僅在科技界而且在工程界已經(jīng)具有一支較強的掌握CAE技術(shù)的人才隊伍，同時在分析軟件的開發(fā)和應(yīng)用方面也達到了較高水平。 ☆ 綜合案例分析 美國于 1998年成立了工程計算機模擬和仿真學(xué)會 (Computer Modeling and Simulation in Engineering)， 其它國家也成立了類似的學(xué)術(shù)組織。各國都在投入大量的人力和物力，加快人才的培養(yǎng)。正是各行業(yè)中大批掌握 CAE技術(shù)的科技隊伍推動了 CAE技術(shù)的研究和工業(yè)化應(yīng)用， CAE技術(shù)在國外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域的科學(xué)研究，并普遍應(yīng)用于實際工程問題，在解決許多復(fù)雜的工程分析方面發(fā)揮了重要作用。 ☆ 綜合案例分析 國外對 CAE技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用真正得到高速的發(fā)展和普遍應(yīng)用則是近年來的事。這一方面主要得益于計算機在高速化和小型化方面取得的成就，另一方面則有賴于通用分析軟件的推出和完善。早期的 CAE分析軟件一般都是基于大型計算機和工作站開發(fā)的，近年來 PC機性能的提高，使采用 PC機進行分析成為可能，促使許多 CAE軟件被移植到 PC機上應(yīng)用。這顯然對 CAE技術(shù)的推廣應(yīng)用極為有利。 ☆ 綜合案例分析 衡量 CAE技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一是分析軟件的開發(fā)和應(yīng)用。目前，一些發(fā)達國家在這方面已達到了較高的水平，僅以有限元分析軟件為例，國際上不少先進的大型通用有限元計算分析軟件的開發(fā)已達到較成熟的階段并已商品化，如 ABAQUS、 ANSYS、 NASTRAN等。這些軟件具有良好的前后處理界面，靜態(tài)和動態(tài)過程分析以及線性和非線性分析等多種強大的功能，都通過了各種不同行業(yè)的大量實際算例的反復(fù)驗證，其解決復(fù)雜問題的能力和效率，已得到學(xué)術(shù)界和工程界的公認(rèn)。在北美、歐洲和亞洲一些國家的機械、化工、土木、水利、材料、航空、船舶、冶金、汽車、電氣工業(yè)設(shè)計等許多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。 ☆ 綜合案例分析 就 CAE技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用而言，西方發(fā)達國家目前已經(jīng)達到了實用化階段。通過 CAE與 CAD、 CAM等技術(shù)的結(jié)合，使企業(yè)能對現(xiàn)代市場產(chǎn)品的多樣性、復(fù)雜性、可靠性、經(jīng)濟性等做出迅速反應(yīng)，增強了企業(yè)的市場競爭能力。在許多行業(yè)中，計算機輔助分析已經(jīng)作為產(chǎn)品設(shè)計與制造流程中不可逾越的一種強制性的工藝規(guī)范加以實施。如以國外某大汽車公司為例，絕大多數(shù)的汽車零部件設(shè)計都必須經(jīng)過多方面的計算機仿真分析，否則根本通不過設(shè)計審查，更談不上試制和投入生產(chǎn)。計算機數(shù)值模擬現(xiàn)在已不僅僅作為科學(xué)研究的一種手段，在生產(chǎn)實踐中也已作為必備工具普遍應(yīng)用。 下面以齒輪傳動為例，簡單介紹 CAE分析方法。 ☆ 綜合案例分析 一、根據(jù)傳動要求計算齒輪幾何參數(shù)并通過三維軟件建模。 齒數(shù)為 25, 齒數(shù) 比為 的兩標(biāo)準(zhǔn)安裝直齒圓柱齒輪傳動 CAE分析。 1u?已知 : , , , , , 。 20?1 25z ?2 25z ? ? ? ?? ?軸 1 軸 2 齒輪 1 齒輪 2 ☆ 綜合案例分析 二、分析計算前處理。 45鋼，密度為 ，彈性模量 37800D k g m?205E G P a?，泊松比 。 ?齒輪 1 齒輪 2 軸 1設(shè)為剛體 軸 2設(shè)為剛體 ☆ 綜合案例分析 : 單元類型 :C3D8R ☆ 綜合案例分析 ☆ 綜合案例分析 ☆ 綜合案例分析 ☆ 綜合案例分析 ☆ 綜合案例分析 ☆ 綜合案例分析 ☆ 綜合案例分析 三、計算運行。 ☆ 綜合案例分析 四、分析計算后處理。 在計算過程收斂結(jié)束后 ,需要對計算數(shù)據(jù)結(jié)果進行處理 ,以期得到最后分析結(jié)果 ,并對設(shè)計內(nèi)容進行修正。CAE分析軟件，為設(shè)計者提供了零件在工作中應(yīng)力分布、接觸變形情況十分直觀的表示方法。以應(yīng)力分布為例，分析軟件以云圖方式表現(xiàn)出應(yīng)力的大小、分布規(guī)律及最大應(yīng)力等，使設(shè)計者及時了解零件的強度和剛度是否足夠。如圖所示為上述分析計算后處理結(jié)果。最大應(yīng)力為 ，查手冊可知，是能夠滿足強度要求的。通過仿真計算，避免了煩瑣的力學(xué)計算公式，同時提供了更為準(zhǔn)確的計算結(jié)果。 22 6. 6 M P a☆ 綜合案例分析 四、分析計算后處理。 齒輪傳動仿真 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAIT