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《基于ANSYS∕FE-SAFE的齒輪彎曲疲勞仿真分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第26卷第3期機電產(chǎn)品開發(fā)與釤J辮V01．26，No．3墊!璺皇曼旦坐型!!!竺!墾墅!竺!竺蘭竺竺!塑!!苧型竺型!堂!型!竺坐Z：!絲!呈文章縮號：1002—6673(2013)03-086-03基于ANSYS／FE—SAFE的齒輪彎曲疲勞仿真分析常思偉1，趙向飛2，王寶超2，劉紅旗2，同建輝3(1．太原重型機械集團齒輪分公司技術(shù)科，山西太原063624；2．機械科學研究院中機生產(chǎn)力促進中一fi,，北京100044；3．天津振世機電設備有限公司，天津300230)摘要：為快速測定齒輪的彎曲疲勞極限．采用ansys的APDL
2、語言建立有限元模型進行齒根應力計算機仿真分析，再使用局部應力一應變分析理論，按照累積損傷理論和雨流計數(shù)法則，應用ANSYS／FE-SAFE軟件對齒振進行彎曲疲勞壽命仿真分析。結(jié)果表明仿真獲得的彎曲疲勞極限比試驗結(jié)果高6％，可以滿足工程需求。關鍵詞：計算機仿真；、齒輪；彎曲疲勞；有限元模型；ANSYs／FE—sAFE中圖分類號：THl32文獻標識碼：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2013．03．037FatigueAnalysisandSimulationofGearBasedonANSYS／FE—
3、—SAFECHANGSi-Weil，ZHA0Xiang-Fei2，WANGBao-Cha02，LIUHong-QP，TONG西蟣一Hui3(1．TaiyuanHeavyMachineryGroupCo．，Ltd，，TaiyuanShanxi063624，China；2．ChinaProductivityCenterforMachinery，ChinaAcademyofMachineryScienceandTechnology，Beijing100044，China；3．TianjinZhenshiMachillewandEle
4、ctricalEquipmentCo．，Ltd．，Ti砌in300230，China)Abstract：Todeterminethegearben如gfatiguelimitrapidly，afiniteelementmodelwasfoundedbyAPDLtOanalyzethetoothrootbendingstressthroughcomputersimulation．Simulationana螄isofthetoothrootbendingfatiguelifewasanalyzedbyANSYS／FE—SAFEso
5、ftware．a(chǎn)ccordingtOthelocalstress-strainanalysistheory，cumulativedamagetheoryandrainflowcoundngrule．Theresultsshowthatt}lebendingfatiguelimitobtainedbysimulationis6％higherthanthetestresults．whichCallmeettheprojectneeds．Keywords：computersimulation；gear；bendingfatigue；
6、firfiteelementmodel：ANSYS／FE—SAFEsoftware0引言齒輪是機械裝備中大量使用的關鍵基礎構(gòu)件，具有傳動比準確、運動可靠、傳動效率高、機構(gòu)緊湊等優(yōu)：點。在傳遞動力為主的場合，仍然具有不可替代的地l位．如風電機組、航空、高速列車等領域。因此齒輪是決定機械裝備使用壽命的重要因素之一，其主要失效模式為齒根彎曲疲勞和齒面接觸疲勞Il】。其中，彎曲疲勞破壞是常見的破壞形式，主要發(fā)生在齒根部位閉。輪齒在載荷作用下．其根部所產(chǎn)生的彎曲應力最大，且齒根過渡圓角及加工刀痕處處有應力集中，在交變應力反復作用下．齒根
7、處將產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋擴展導致輪齒彎曲疲勞折斷翻。一般采用單齒彎曲疲勞試驗來測試齒輪的彎曲疲勞極限．但該試驗需要有一定的數(shù)據(jù)積累和花費較長的時間進行試驗嗍。對于工程需求而言，過長的試驗時間磊鬲五麗五i———一基金項目：國家科技支撐計劃項目(2012BAH08F01)作者簡介：常思偉(1959一)，男，工程師。研究方向：齒輪設·計：趙向飛(1984一)，男，博士生。研究方向：機械傳動。86會造成工期的延長和成本的增加，因此尋求一種測定齒輪彎曲疲勞極限的方法是必要的。為滿足上述要求，本文先采用Ansys的APDL語言建立有限元模型
8、進行齒根應力仿真分析，然后將模型導人FE—SAFE軟件對齒根進行彎曲疲勞壽命仿真分析。并將結(jié)果與以往試驗結(jié)果進行比較，表明該方法可以滿足工程需求，大大縮短研制成本和產(chǎn)品開發(fā)周期。1漸開線齒輪齒根彎曲應力仿真分析仿真齒輪參數(shù)如表1表示，該齒輪由滾刀加工，刀頂圓角半徑0．38m，
