基于有限元法的不完全齿轮动态接触仿真及其应力分析

本文主要探讨了基于有限元法的不完全齿轮动态接触分析，由东南大学机械工程学院的陈天池和毕可东教授合作撰写。不完全齿轮在实际应用中，特别是在海带打结机构中起关键作用，它通过与打结嘴锥齿轮的间歇啮合来实现打结作业。这种特殊设计的齿轮在每次运动周期的开始和结束阶段，由于存在冲击、锁定机构以及为了确保啮合准确性的齿高修正，对齿轮的强度构成挑战，使得接触应力的校核变得复杂。 作者们的研究目标是精确评估不完全齿轮在工作状态下的接触应力，以确保其在承受设计载荷时的安全性。他们首先进行了详尽的参数计算，对不完全齿轮盘和打结嘴锥齿轮建立了三维模型，这是有限元分析的基础。接着，他们运用有限元方法模拟了不完全齿轮首齿在动态接触过程中的应力分布情况。 仿真结果显示，当不完全齿轮进行首齿啮合时，接触应力并未超过其许用值，这意味着设计达到了预期的力学性能标准。这一研究对于理解不完全齿轮的工作行为，优化其设计，提高机械系统的可靠性和效率具有重要意义。整个研究过程结合了机械设计理论、有限元分析技术以及动态接触特性，为相关领域的工程师提供了有价值的参考依据。 关键词：机械设计及理论、不完全齿轮、有限元分析、动态接触。这篇首发论文不仅深化了对不完全齿轮动态性能的理解，也为后续类似结构的设计与优化提供了强有力的技术支持。