齒輪系統(tǒng)的有限元分析-文庫吧資料
2025-08-11 18:03本頁面
【正文】 很大程度上取決于模型中的“主自由度”的選取。Guyan 法是解決動力學(xué)問題的一種古典方法, 它通過選擇一組“主自由度”, 將問題簡化到這組自由度上, 求解縮減矩陣,然后將模態(tài)擴展到其它的自由度上。L anczo s 法是一種較新的方法, 它要優(yōu)于Guyan 法和SV I 法, 對用戶的輸入要求較少, 通常比SV I 法要快。在求結(jié)構(gòu)自由振動的頻率和振型即求結(jié)構(gòu)的固有頻率和固有振型時, 陰尼對它們影響不大, 因此, 阻尼項可以略去, 這時無阻尼自由振動的運動方程為 [M ]{ } + [K ]{X } = {0} ()其對應(yīng)的特征方程為( [K ] – ω2[M ]) {X } = {0} ()式中W——系統(tǒng)的固有頻率 求解式(3) , 即得系統(tǒng)的固有頻率和振型。第三章 I2DEA S 固有特性的計算方法由彈性力學(xué)有限元法, 可得齒輪系統(tǒng)的運動微分方程?！↓X輪軸軸承剛度識別結(jié)果小齒輪軸承大齒輪軸承剛度水平方向垂直方向水平方向垂直方向K（N/m）3. 361083. 431083. 731083. 45108 這樣齒輪系統(tǒng)有限元模型, 采用手動劃分方法和自由網(wǎng)格劃分方法, 選用八節(jié)點六面體實體單元、八節(jié)點四面體實體單元和彈簧單元, 共劃分為51099 個單元, 76219 個節(jié)點, 如圖1所示。其中, 每個軸承用四個彈簧模似, 彈簧剛度采用實驗?zāi)B(tài)分析方法得到, 。用自由網(wǎng)格劃分(FreeMeshing)方法, 采用八節(jié)點四面體實體單元, 對齒箱體進(jìn)行了有元網(wǎng)絡(luò)劃分。通過I2DEA S 映射網(wǎng)格劃分(M appedMesding) 方法, 選用八節(jié)點六面體實體單元, 對齒輪軸部件進(jìn)行了有限元網(wǎng)格劃分。在建立齒輪軸的動力學(xué)模型時, 為減小模型的大小, 將齒輪輪齒部分簡化為分度圓柱, 將齒輪和軸的過盈配合聯(lián)接看成剛性聯(lián)接, 忽略鍵槽的影響。第二章 齒輪系統(tǒng)有限元模型的建立齒輪系統(tǒng)分為傳動系統(tǒng)(齒輪、傳動軸) 和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)(主要是箱體) 兩部分, 通過軸承把兩者耦合起來。李潤方等進(jìn)行了輪齒嚙合過程中應(yīng)力應(yīng)變的數(shù)值分析和輪齒修形研究。目前, 國內(nèi)外學(xué)者對齒輪系統(tǒng)的振動進(jìn)行了廣泛的研究。 齒輪傳動的主要特點有高線速度帶來較大的振動、噪聲和動載荷。市面上有許多大型的商業(yè)化集成軟件可供選擇, 如M SC246。然而, 在齒輪系統(tǒng)的設(shè)計階段, 不能得到系統(tǒng)固有特性的實驗數(shù)據(jù), 只能通過理論計算得到進(jìn)行動力學(xué)分析的參數(shù), 目前最好的方法是有限元動力分析方法。振動系統(tǒng)的固有特性, 一般包括固有頻率和振型, 它是系統(tǒng)的動態(tài)特性之一, 對系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)、動載荷的產(chǎn)生與傳遞以及系統(tǒng)振動的形式等具有重要的影響。前處理是建立有限元模型，完成單元網(wǎng)格劃分；后處理則是采集處理分析結(jié)果，使用戶能簡便提取信息，了解計算結(jié)果。對于計算結(jié)果的質(zhì)量，將通過與設(shè)計準(zhǔn)則提供的允許值比較來評價并確定是否需要重復(fù)計算。聯(lián)立方程組的求解可用直接法、選代法和隨機法?？傃b是在相鄰單元結(jié)點進(jìn)行，狀態(tài)變量及其導(dǎo)數(shù)（可能的話）連續(xù)性建立在結(jié)點處。為保證問題求解的收斂性，單元形狀應(yīng)以規(guī)則為好，內(nèi)角避免出現(xiàn)鈍角，避免出現(xiàn)畸形，因為畸形時不僅精度低，而且有缺秩的危險，將導(dǎo)
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