新控件在直式减速器齿轮受力摹拟中践行解析

　　齿根过渡曲线的实现齿根过渡曲线是由齿条刀具的齿顶圆弧部分加工而成，假设刀具齿顶圆弧半径为P，圆弧所对应的圆心角为，齿顶高为ha，加工是当轮体转过角后，齿条移动距离为l，根据展成法加工原理，接触点在转动着的轮体上的轨迹就是齿条齿形的共轭齿形，因此，齿条过渡圆角上点的坐标即是轮齿过渡曲线的方程基础及前沿研究圆。一般认为单个齿轮的边界宽度和厚度分别为6m和1.75m(m为模数)，由此画出齿根圆以下的部分，然后再把其组成一个面。

　　材料属性与划分网格对建好的模型进行网络划分，在此采用plane82的单元模型，弹性模量取E=2e11Pa;泊松比取μ=0.3，网络划分采用自由划分。划分出来的模型如所示。

　　计算实例与结果分析某减速器用的直齿圆柱齿轮，其输入功率为15KW;转速为1000r/min，取其中的小齿轮进行分析，表1列出了其相关参数。经有限元分析可以得到齿轮的变形图并且可以计算出各节点的应力值，其变形图及应力图如和所示。由可知齿轮的变形情况，可以看出轮齿受到明显的弯曲变形。由可知齿轮各节点及单元的应力大小及齿轮的大小应力点及应力值，其大应力出现在齿根处，其大拉应力为692MP，大压应力为863MP.而经传统计算方法算得其齿根应力为610.77MP，由于用传统方法计算时考虑了重合度的影响，而在用有限元分析时并没有考虑重合度的影响，为了能在同等条件下对两种方法进行比较，在传统计算中去掉重合度的影响，得到的大弯曲应力为872.53MP，比有限元分析得到的大弯曲应力要大许多，几乎接近大压缩主应力。

　　结论采用ANSYS有限元分析齿轮齿根处的应力，能够真实地表明轮齿的实际受力状态，可以明显地看出轮齿的变形情况;明确应力的分布区域及大小应力值，避免了传统算法中查图，查表的复杂性以及计算的烦琐性，而且结果比传统计算更为精确。说明了ANSYS有限元软件在分析齿轮齿根处应力的方便性和有效性。