鼓形齒聯軸器接觸應力的有限元分析

   鼓形齒聯軸器由普通圓柱直齒聯軸器演變而來，其外齒軸套可以克服由于傳動軸與從動軸有傾角和偏移而產生的運動干涉現象。在確定的傾斜角條件下，使齒面接觸情況深受實際效果為主；大的了聯接兩軸時的同軸度允差；在相同的工作條件下，承載能力比普通直齒聯軸器提高15～20。正由于鼓形齒式聯軸器有良好的軸線偏移補償性能，且具有結構緊湊、承載能力高、效率好、使用壽命長等優點，已取代直齒式聯軸器，被廣泛應用到重型機械和冶金機械中。目前對于鼓形齒聯軸器輪齒應力的分析，利用大型通用有限元分析軟件UG對鼓形齒聯軸器的輪齒進行準確建模，，然后在軟件中進行接觸應力的有限元分析,力圖較準確的分析其接觸應力分布情況和實際情,況在UGS的網格化模塊Meshing中，對所有的輪齒進行有限元網格劃分。根據鼓形齒的結構原理完成了聯軸器內齒,外齒的建模，并在軟件中完成了非對中狀況下鼓形齒聯軸器接觸應力的有限元分析，真實地反映了鼓形齒聯軸器的及限工作狀況下的接觸應力狀況。有采用解析法計算，也有采用有限元法。解析法是將一對齒嚙合處的接觸視為兩個圓球的接觸。其圓球的半徑等于鼓形齒齒廓圓弧的半徑，運用赫茲理論求解接觸區域及接觸應力的大小。作為傳統的分析計算方法，其計算結果較為粗略，而且計算步驟用手工查表因而比較繁瑣。而用有限元的，大部分是在對中狀況下進行接觸應力的有限元分析，然后根據系數進行修正估算實際較大接觸應力，因而不是很準確。對于接觸問題這一復雜非線性，自 由 網格對單元形狀售后優良 制，映射體網格只包含六面體單元。而且映射網格具有規則形狀、整齊的單元。如果要采用這種網格類型，須將模型生成具有一系列相當規則的體才能接受映射網格的劃分。軟件的面一面接觸單元能有 效地分析齒輪接觸應力和變形，還可進行動態和嚙合分析。軟件計算過程自動化，在后處理中能速度適宜、直觀、準確地觀察到計算結果，為齒輪的優化設計和優良性設計及CAE提供了良好途徑。