基于ANSYS WORKBENCH的齿轮接触应力分析

在理论分析的基础上,建立齿轮接触对的有限元模型,在有限元分析软件ANSYS Workbench建立接触对,添加约束和加载,得到齿轮接触应力大小,齿轮应力集中主要发生在齿根圆角处,和理论计算分析对比。得出相关结论为以后齿轮接触的有限元分析提供了依据。     

少齿差减速机内啮合齿轮的有限元分析

为避免因轮齿折断、齿面损伤等因素引发的生产事故,有必要对齿轮接触状态的强度性能进行分析.利用Pro/E强大的参数化设计功能,对少齿差减速机内啮合齿轮进行精确的参数化建模.通过Pro/E与AN-SYS Workbench之间的无缝连接,将模型导入ANSYS Workbench中,利用有限元法对齿轮接触进行应力分析,为少齿差减速机的设计提供可靠的分析数据.     

渐开线直齿圆柱齿轮有限元仿真分析

利用ANSYS软件对齿轮变形和齿根应力进行了有限元计算,建立了一对齿轮接触仿真分析的模型,利用ANSYS的面面接触单元进行齿轮接触仿真分析,计算了齿轮啮合中的接触应力和接触变形,说明了ANSYS在齿轮计算尤其在接触分析上的有效性,为齿轮的优化设计和可靠性设计及CAE奠定了基础.     

复杂结构UG NX模型导入ANSYS Workbench的方法研究

在有限元分析软件ANSYS Workbench中建立复杂模型比较困难,而CAD软件UG NX具有强大的三维造型功能。针对两款软件的特点,提出了将UG NX模型导入到ANSYS Workbench中的3种方法,并通过弧齿锥齿轮实例对比说明了3种方法的优缺点。     

基于ANSYS Workbench12的床身模态分析

利用三维软件UG对床身进行建模,在ANSYS Workbench12中对机床进行模态分析,得到床身的固有频率及振型,分析床身结构形式,为床身的进一步优化设计提供依据。     

基于UG NX和ANSYS的减速箱渐开线圆柱齿轮有限元分析

通过三维机械设计软件UG NX构建直齿圆柱齿轮几何实体模型,运用有限元分析软件ANSYS对齿根进行应力分析计算,计算出齿轮的最大应力和最大应变.通过与理论分析结果的出较,说明ANSYS在齿轮计算中的有放性.有限元分析有利于对齿轮传动过程中力学特性进行深入研究,为齿轮传动的优化设计提供了基础理论.     

立式铣床工作台的静动态特性分析

以XK716D立式加工中心工作台为研究对象,在UG中建模,将模型导入到ANSYS Workbench软件中,利用ANSYS Workbench的静力学分析功能,对工作台进行极限载荷状态下的静力学分析,并根据计算结果校核了工作台的静刚度,同时为精确的工件加工提供指导依据。对工作台进行模态分析得到了工作台的前六阶模态,通过对固有频率的分析,得到了在常用转速范围内引起共振的激励频率,以及在实际加工时避免共振的转速数据。并通过进一步优化工作台的结构性能来避免共振。     

1×7+IWS结构钢丝绳有限元分析

为提高钢丝绳的安全性,最大限度发挥材料性能,合理地设计和制造满足各种性能要求的钢丝绳产品,采用UG软件对1×7+IWS结构的圆股钢丝绳进行三维实体建模,然后通过UG与ANSYS的接口导入ANSYS中。采用面—面接触求解方法,对导入的钢丝绳实体进行有限元网格划分、建立接触对和施加约束并求解。研究了捻距S对服役中的钢丝绳应力应变的影响,得到相应的应力应变云图,为钢丝绳的设计和改进提供了理论依据。     

四点接触球轴承的接触问题研究

该文基于有限元方法,利用ANSYS Workbench软件建立球轴承的非线性接触模型,求解了四点接触球轴承的受力和变形情况.计算结果表明:用ANSYS Workbench计算分析轴承接触问题在一定程度上是可行的,较符合轴承受力后变形的实际情况.求解得到的球轴承滚珠等效应力分布和最大接触压力分布为轴承设计和轴承失效形式分析提供了理论依据,具有工程参考价值.     

基于UG预处理的ANSYS有限元分析方法

为克服大型复杂构件使用ANSYS进行有限元分析时实体模型建立过程中的困难,将计算机辅助设计软件UG与有限元分析软件ANSYS结合起来,在UG中完成实体模型的创建、有限元模型的生成、材料属性的设置以及边界条件和载荷的加载等预处理工作,并生成解算文件.然后将解算文件直接导入ANSYS软件中进行求解,克服了UG实体模型导入ANSYS后网格划分困难、UG有限元模型导入ANSYS后预处理工作无法展开的缺点.实际算例表明,文中方法发挥了UG功能完备的建模优势及ANSYS强大的解算功能,并充分利用了解算文件的可修改性和ANSYS软件的开放性,使分析的可行性与精确性达到最大的统一,为大型复杂结构的有限元分析开辟了新途径.     

考虑摩擦力影响的风电齿轮接触问题数值分析

针对风电齿轮在实际应用中由于应力过大导致的失效率高的问题,采用参数化方法精确建立了风电增速齿轮模型,应用ANSYS Workbench软件,在考虑摩擦力影响的情况下,分析了摩擦因数对风电增速齿轮接触应力和接触变形的影响.结果表明:在齿轮啮合过程中,齿根附近出现应力集中,并且出现最大应力值;当摩擦因数小于0.3时,接触应力和接触变形随着摩擦因数的增大而急剧增大,并呈现出线性变化趋势;当摩擦因数大于0.3时,接触应力随着摩擦因数的增大而缓慢增大,而接触变形随着摩擦因数的增大略有减小,呈现出非线性变化趋势.该研究结果对提高风电齿轮强度的分析、改进和优化设计具有一定的参考价值.     

某差速器齿轮的参数化设计及有限元分析

利用大型三维设计软件UG进行二次开发,建立了差速器的参数化造型系统,该系统能够根据输入的参数精确而快速地生成差速器齿轮的三维模型,大大提高了设计质量和设计效率.同时,将建立的差速器齿轮三维模型无缝连接到有限元软件中,对差速器齿轮进行静强度分析以及动态接触分析.分析结果表明所设计的行星齿轮和半轴齿轮最大弯曲应力在齿根部位且小于许用应力值,齿面接触应力远远小于材料许用接触应力,因此齿轮不会出现接触疲劳破坏.     

GQ40F钢筋切断机偏心轴-连杆机构接触分析与研究

针对钢筋切断机中偏心轴-连杆机构的接触问题,以GQ40F型钢筋切断机为例,利用Solid Works建立机构三维模型并导入ANSYS Workbench,通过有限元法对结构进行静力学分析、静态接触分析和模态分析,得到连杆机构总变形云图、应力云图、静态接触分析云图和前15阶模态振型图。并根据分析结果提出相应的改进措施。     

基于ANSYS Workbench的回转机构回转齿圈接触有限元分析

利用三维建模软件CATIA对回转机构的回转齿圈进行了建模,并将模型导入有限元分析软件ANSYS Workbench中进行接触分析,计算了齿圈的接触受力情况,得出了齿面接触分析的应力应变云图,并和传统的齿面接触强度校核数据做了对比,可为齿圈强度优化研究提供依据.     

基于ANSYS剃齿刀齿廓优化研究

以UG为建模工具,对剃齿刀及齿轮实现了三维参数化实体造型,并根据剃齿刀实际工作情况,对剃齿刀和被剃齿轮进行了虚拟装配。由于剃齿过程中剃齿刀有"中凹"现象,提出了标准剃齿刀齿廓使用样条曲线替代齿廓,同时参数化了该样条曲线,目的为了可以自由修改剃齿刀的齿廓。另外,使用分析软件ANSYS模拟了剃齿刀加工齿轮,通过优化分析,得到了沿剃齿刀齿廓曲线上的接触压力分布情况。在ANSYS环境下,以满足整个齿廓曲线等接触压力为目标,对剃齿刀-齿轮啮合的最大接触压力进行了基于实验设计的技术优化,从而修形了齿廓曲线。     

参数化称重传感器标定托盘有限元分析优化

托盘是称重传感器误差标定装置中的关键传力部件,满足应力应变限制条件是保证标定质量的基础。用UG对称重传感器误差标定装置的托盘建立三维模型,应用有限元分析方法,得出托盘应力、变形的分布情况,然后根据分析结果在ANSYS Workbench下进行优化设计,得到了输入参数与应力、应变和质量之间的关系,在此基础上选取最优输入参数。结果表明此优化方法可以减少托盘约7%的质量。     

混合动力汽车动力耦合行星齿轮系动力学模态

以混合动力汽车双排行星齿轮动力耦合机构为例,运用 UG 建立其三维实体模型,并在 ANSYS 中对动力耦合机构的两排斜齿行星齿轮系分别进行模态分析。通过对比分析两排行星齿轮系的固有属性,得出两行星齿轮系的振动都以行星轮的扭转或扭摆振动为主,且由于存在重根现象,固有频率相近的模态,其固有振型也相似。两斜齿行星齿轮系的固有频率都远大于混合动力汽车发动机、发电机和电动机对外输出的激振频率。可见,斜齿行星齿轮系作为混合动力汽车动力耦合机构,能够有效地避免与动力输入构件的共振。     

航空发动机齿轮接触分析与修形研究

基于齿轮啮合原理,在有限元分析软件ANSYS中采用APDL语言建立了齿轮传动三维参数化有限元模型.依据传热学和摩擦学理论,建立了单个轮齿的本体温度有限元分析模型,利用ANSYS软件求解出单个轮齿的本体温度场.将温度分布作为轮齿的温度载荷,计算轮齿的热变形,求出基于热变形的齿廓最大修形量.此外,依据经验公式,根据轮齿的受载情况计算齿廓的最大修形量.结合修形理论,得出了热弹耦合修正的渐开线齿廓修形曲线方程.通过ANSYS接触分析验证修形效果,得到修正后的修形曲线方程.     

带橡胶缓冲垫的出弹装置碰撞有限元分析

齿轮齿条式出弹装置刚性顶杆与炮弹之间存在瞬时碰撞问题.为减小碰撞力,在顶杆端部增加橡胶缓冲垫.采用Mooney-Rivlin模型建立了橡胶缓冲垫的本构模型,并用有限元ANSYS/Workbench软件对带橡胶缓冲垫的出弹装置和炮弹的接触碰撞特性进行数值模拟研究.分析结果表明:带橡胶缓冲垫的顶杆与炮弹的碰撞过程中,炮弹所受的最大应力为1.2387 MPa,远小于炮弹外壳材料的屈服强度;齿轮和齿条的齿面接触应力安全系数分别为3.77和3.81;齿根接触应力安全系数分别为4.03和3.53,均达到较高可靠度时最小安全系数的要求.     

最佳鼓形量的设计计算与仿真验证

齿轮因受载变形造成齿向方向载荷不均,故需在齿向方向进行鼓形修形以补偿变形.本文提出了一种鼓形量的计算方法,以一对啮合齿轮副为例进行理论验证,通过UG软件建立了鼓形齿轮副的参数化三维模型,利用ANSYS静力学分析模拟了齿轮的受力状态.通过理论分析和仿真运算,获得了齿向修形最佳鼓形量结果,即获得了有效减少齿轮载荷应力集中和解决齿轮偏载情况下受力不均问题的方法.