齿轮齿条强度应力有限元分析静.doc

1.1 创建模型在分析中，其中齿轮为主动轮，工况良好预设夹紧力为N,最后折算为转 矩力作用在齿轮内孔上为20N材料均为2A12，其强度极限为325MPa,屈服 极限为470MPa齿轮齿条基本参数如下：表 1 齿轮齿条基本参数参数齿数Z模数m压力角a转速n齿宽B齿轮160.520600r/min4齿条400.5204图 1 齿轮齿条零件图在对两零件进行装配时，选择的配合条件为两侧面重合以及齿轮内孔轴线到齿条齿根面的距离为齿轮的分度圆半径加上0.5m（模数），从而可以获得所要求的装配图并将其导入软件中，如下图所示：1.2划分网格将模型导入ANSYS中，在前处理器中对材料进行定义，其中弹性模量E=68GPa,泊松比 口=0.33；对齿轮进行智能扫描划分网格，一般来讲，网格数量增加，计算精度会有所提高，但计算规模也会有所增加，所以在确定网格数量时应综合考虑这两个因 素为了保持整体网格的数量，使分析结果收敛，应先预估应力梯度变的趋势， 在应力变化剧烈、应力梯度比较大的齿根以齿面接触区域采用细密的网格，一般 来说，同一区域网格要求均匀，过渡区域网格要求变化缓慢对齿条与齿轮接触 的齿面及齿根面进行网格细化，细化等级为1，划分后模型如下图所示。

r1.3结果分析求解结束后，进行后处理可以得到齿轮齿条的应力应变图解，从应力图中可以看出，齿轮最大应力为8.46MPa在齿齿轮齿根部，最大应变为3.049X10-4mm； 齿条最大应力为6.1MPa在齿齿轮齿根部，最大应变为0.89X10-4mm，齿轮齿条 的最大应力远小于材料的屈服极限470MPa，所以齿轮齿条的强度完全符合设计 要求齿轮应力图解a” Hhri〔从加“刃-国«■!»2421k--OS.Z.HBrrW.IuA臼（HO2.1SM1mM*心・厝JQ.1.17IMr>■?..1皿4II IDOth-n齿轮位移图解Wi'DSf'g愜ays/、i cw-s齿条应力图解齿条位移图解。