ANSYS正齿轮组 - 应力评估

步骤 1：概述

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• 正齿轮的齿与安装齿轮的轴的轴线平行，在平行轴之间传输动力。为了保持恒定的角速度比，两个啮合的齿轮必须满足齿轮传动的基本定律：齿的形状必须使得两个齿接触点的共同法线必须始终通过中心线上的固定点。接触点称为节点。
• 目的是评估扭矩传递过程中的最大应力。根据工程判断，最大应力发生在接触点或由于齿弯曲而导致的齿根处。
• 由于深度方向上没有变形的限制，即齿轮可以在深度方向上自由膨胀（或收缩），因此它被建模为平面应力问题。

第 2 步：工程数据（材料模型）

• 本教程选定的材料是“结构钢”，它是 ANSYS Workbench 中的默认材料。

步骤 3：几何（设计建模器）

• 在 DesignModeler 上创建的正齿轮组如下所示：

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步骤 4：网格划分操作

• 首先，实现了具有默认元素大小的默认网格操作：

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• 接触面采用的“边缘尺寸”元素尺寸为 0.254 毫米：

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步骤5：接触（摩擦接触）

• 摩擦系数为 0.2 的“摩擦接触”已用于“正齿轮组”相互作用，如下所示：

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步骤 6：边界条件

• 边界条件已实现如下图所示：

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步骤7：结果

• 等效 von-Mises 应力（正齿轮组）：

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• 等效 von-Mises 应力（主轴）：

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• 等效 von-Mises 应力（轴向）：