彈流潤(rùn)滑狀態(tài)下直齒輪的接觸疲勞壽命分析畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-07-09 08:10本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過(guò)的材料。均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于萬(wàn)字。有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程。和表面粗糙度效應(yīng)，故將齒輪的數(shù)學(xué)模型導(dǎo)入到有限元分析軟件ANSYS中。況下的接觸疲勞壽命,對(duì)齒輪的壽命進(jìn)行合理的預(yù)測(cè)。
【正文】 結(jié)構(gòu)、聲、熱、流體，以及電磁場(chǎng)等等學(xué)科的研究，在核工業(yè)、石油化工、航天航空、機(jī)械制造、能源、汽車交通、國(guó)防軍工、電子、土木工程、造船、水利、輕工、地礦等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。 ANSYS 的功能強(qiáng)大，操作也簡(jiǎn)單方便，現(xiàn)如今它已經(jīng)為國(guó)際最流行的有限元分析軟件 。而 有限元法由于其通用性和有效性，也受到工程技術(shù)界的高度重視，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，有限元法現(xiàn)以成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造 (CAM)的重要組成部分。 2 ANSYS分析的基本過(guò)程 （ 1） 我們一般進(jìn)行的 ANSYS 分析過(guò)程有 3 個(gè)主要的步驟，第一是前處理也就是是指創(chuàng)建實(shí)體模型及有限元模型。其中包括了創(chuàng)建實(shí)體模型、定義單元屬性、劃分有限元網(wǎng)格、修正模型等幾項(xiàng)內(nèi)容在這里我們使用在其他軟件中創(chuàng)建實(shí)體模型，然后讀入到 ANSYS 環(huán)境，經(jīng)過(guò)修正后劃分有限元網(wǎng)格這種方法。第二是加 載并求解在這里我們需要添加面載荷以及體積載荷等等，第三是后處理在這里我們使用時(shí)間歷程后處理來(lái)進(jìn)行瞬態(tài)分析和動(dòng)力分析的處理 。 （ 2） 接觸分析步驟 我們一般在執(zhí)行一個(gè)典型的面 面接觸分析時(shí)的基本步驟如下： （ 1） 建立模型 ，劃分網(wǎng)格。 （ 2） 識(shí)別接觸對(duì)。 （ 3） 定義剛性目標(biāo)面 （ 4） 定義柔性接觸面 （ 5） 設(shè)置單元關(guān)鍵點(diǎn)和實(shí)常數(shù) （ 6） 定義 /控制剛性目標(biāo)面的運(yùn)動(dòng)。 （ 7） 給定必須的邊界條件 （ 8） 定義求解選項(xiàng)和載荷步 （ 9） 求解接觸問(wèn)題 （ 10） 查看結(jié)果 3 齒輪接觸應(yīng)力的 Ansys 有限元分析 （ 1） 在 Pro/e 環(huán)境下對(duì)齒輪建模 設(shè)置齒輪參數(shù)（ “工具 ”→“ 參數(shù) ”） 添加參數(shù)：模數(shù) M=2；齒數(shù) Z=20；壓力角 ALPHA=20；齒寬 B=15；齒頂高系數(shù) 1?hax ；頂隙系數(shù) cx =。通過(guò) “工具 ”→“ 關(guān)系 ”建立齒輪參數(shù)關(guān)系： zmd ?? ……………… ......................分度圓 直徑 ? ?2?? zmda ……… ......................… 齒頂圓 直徑 ? ? ???? zmhdd ff …… .…….. 齒根圓 直徑 ? ?AL PH Addb c os? ………… .............基圓 直徑 齒輪的基本模型如下 裝配齒輪中心距 ? ? 402121 ??? zzma，裝配圖如上 （ 2） 定義單元類型 在進(jìn)行有限元分析時(shí)，首先 我們應(yīng)該跟 據(jù)分析問(wèn)題的幾何結(jié)構(gòu)、分析類型和所分析的問(wèn)題 的精度要求等，選定適合具體分析的單元類型。這里 選用單四節(jié)點(diǎn)的 四邊形板單元 PLANE182。 即可以用于計(jì)算平面應(yīng)力問(wèn)題， 又能 用于分析平面應(yīng)變和軸對(duì)稱問(wèn)題。 有 4 個(gè)節(jié)點(diǎn) ,和 三角形單元 相比 ,計(jì)算精度 會(huì) 更高對(duì)于帶中間節(jié)點(diǎn)的四邊形而言 ,節(jié)點(diǎn)數(shù)更少 ,更加 節(jié)約計(jì)算時(shí)間 ,而精度 不會(huì)有太大的 下降 。 在主菜單中選取 Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete 命令 ，會(huì)彈出“ Element Types ” (單元類型 )對(duì)話框。單擊【 Add】對(duì)話框中的按鈕，將彈出“ Library of Element Types ” (單元類型庫(kù) )對(duì)話框 ,如下圖所示 在左邊的列表框中 單擊 “Structural Solid”選項(xiàng)，選擇實(shí)體單元類型。然后，在右邊的列表中，單擊 “4node 182”選項(xiàng)，選擇四節(jié)點(diǎn)四邊形板單元 PLANE182。單擊【 OK】按鈕，將 PLANE182 單元添加，并關(guān)閉單元類型對(duì)話框，同時(shí)返回到第一步打開的單元類型對(duì)話框，如下圖 單擊【 Opyions】按鈕，打開如下圖所示的“ PLANE182 element type option”（單元選項(xiàng)設(shè)置）對(duì)話框，對(duì) PLANE182 單元進(jìn)行設(shè)置。單擊【 OK】接受選項(xiàng)，再單擊【 Close】按鈕，關(guān)閉單元類型對(duì)話框，結(jié)束單元類型的添加。 （ 3） 定義 材料屬性 （ 3） 從主菜單選擇 “ Preprocessor Material Props Material Models” ，打開“ Define Material Model Behavior” (材料模型定義 )對(duì)話框，然后依次雙擊“ StructuralLinear Elastic Isotropic” ，將會(huì)彈出 1 號(hào)材料的彈性模量 EX 和泊松比 PRXY 的定義對(duì)話框 ，在 對(duì)話框中的“ EX” 文本框中輸入 “”，“ PRXY” 文本框中輸入“ ” 。單擊對(duì)話框中的【 OK】按鈕然后關(guān)閉對(duì)話框，并返回到定義材料模數(shù)類 型屬性窗口，在此窗口的左邊一欄出現(xiàn)剛剛定義的參考號(hào)為 1 的材料屬性。依次雙擊“ StructuralFriction Coefficient”，打開定義材料摩擦系數(shù)對(duì)話框 在“ MU”文本框中輸入摩擦系數(shù) ，單機(jī)【 OK】按鈕，退出定義材料模數(shù)屬性窗口，完成對(duì)材料模數(shù)屬性的定義。 （ 4） 3D 模型導(dǎo)入并對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格化分 對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。先 設(shè)定單元尺寸大小為 5： “ Preprocessor MeshingSize Cntrls |ManualSize Global Size”。再 選取菜單路徑“ Preprocessor MeshingMesh Tool” 打開分網(wǎng)工具對(duì)話框?qū)δＰ瓦M(jìn)行網(wǎng)格劃分，劃分完成后如下圖 因?yàn)樾枰?jì)算應(yīng)力，所以在精度要求相同的情況下我們應(yīng)取相對(duì)較多的網(wǎng)格， 單元尺寸會(huì)直接影響密度，影響分析精度。
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