本科毕业设计
论文题目：基于ansys的齿轮应力有限元分析
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原创性声明
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摘 要
本文主要分析了在ansys中齿轮参数化建模的过程。通过修改参数文件中的齿轮相关参数，利用APDL语言在ANSYＳ软件中自动建立齿轮的渐开线。再利用图形界面操作模式，通过一系列的镜像、旋转等命令，生成两个相互啮合的大小齿轮。运用有限元分析软件ANSYS对齿轮齿根应力和齿轮接触应力进行分析计算,得出两个大小齿轮的接触应力分布云图。通过与理论分析结果的比较,验证了ANSYS在齿轮计算中的有效性和准确性。
关键词 :ANSYS,APDL，有限元分析,渐开线，接触应力。
Modeling and Finite Element Analysis of Involute
Spur Gear Based on ANSYS
Abstract
We have mainly analyzed spur gear parametrization modelling process in the ansys software. using the APDL language through revises the gear related parameter in the parameter document,we establishes gear's involute automatically in the ANSYS software.Then, using the graphical interface operator schema, through a series of orders ,mirror images, revolving and so on, we produce the big and small gear which two mesh mutually. Carring on the stress analysis of the gear by using the finite element analysis software-- ANSYS, we obtain two big and small gear's contact stress distribution cloud charts. through with the theoretical analysis result's comparison,we explain ANSYS in the gear computation validity and the accuracy. Keywords: ANSYS; APDL;finite element analysis;involute line;contact stress
目 录
1绪论 .............................................................. 6 2齿轮仿真分析方法 .................................................. 7 3齿轮实体模型的建立方法 ............................................ 7
3.1直齿轮建模要求描述........................................... 8
3.2渐开线的生成原理............................................. 8 3.3创建渐开线曲线............................................... 8 3.4齿根过渡曲线生成原理........................................ 10 3.5创建齿廓特征................................................ 11 4齿轮接触应力分析 ................................................. 13
4.1模型网格划分................................................ 13 4.2创建接触对.................................................. 15 4.3施加边界条件和载荷.......................................... 16 4.4求解........................................................ 17 4.5计算结果分析................................................ 18
4.5．1仿真计算分析 ......................................... 18 4.5.2理论分析 .............................................. 18 5齿根弯曲应力分析 ................................................. 18
5.1建立齿轮模型................................................ 18 5.2划分网格.................................................... 19 5.3施加载荷和约束.............................................. 19 5.4求解........................................................ 19 5.5仿真分析与理论结果对比...................................... 20 6结论 ............................................................. 20 参考文献........................................................... 22 附录............................................................... 23
[1]大齿轮渐开线生成的命令流 .................................... 23 [2]大小齿轮的基本参数表 ........................................ 24 谢辞................................................................ 1