ANSYS下渐开线齿轮接触分析与网格建模研究

"基于ANSYS的渐开线齿轮接触建模和网格拓扑结构研究" 本文主要探讨了如何在ANSYS环境下构建渐开线齿轮的接触分析模型，特别是针对网格拓扑结构进行了深入研究。作者王钦来自大连理工大学机械工程学院，他提出了一种结合SQL Server数据库和ANSYS APDL（自动参数化设计语言）的交互方法，以及运用齐次坐标变换来解决斜齿圆柱齿轮的网格划分难题。 渐开线齿轮在工程中广泛应用，因其良好的传动性能和稳定性。然而，在载荷作用下，齿轮组件会产生弹性变形，这可能导致齿廓畸变、冲击、振动、偏载以及噪声问题。因此，理解齿轮接触的力学行为至关重要，而这就需要精确的有限元模型。 在建立有限元模型时，王钦强调了使用ANSYS软件的优势，尤其是其接触单元可以有效模拟齿轮的接触行为。他引用了杨生华的研究，证明ANSYS的接触分析结果与经典理论吻合良好，具有较高的精度。尽管如此，对于斜齿轮，由于其螺旋面的拓扑特性，六面体网格划分并不适用，这给建模带来了挑战。 为了解决这个问题，王钦提出了一种新的建模策略。利用ANSYS的APDL进行参数化建模，能够灵活地创建和调整齿轮模型。同时，通过与SQL Server数据库的交互，可以高效管理和组织大量的几何数据。此外，他还探讨了如何调整网格密度以适应不同部件的特性和需求，为建立一套完整、精确的齿轮传动系统有限元前处理方法和网格拓扑结构奠定了基础。 此研究为高速重载的风电增速器齿轮的修形分析提供了理论和技术支持，不仅有助于优化齿轮设计，减少噪声和磨损，还能提升齿轮系统的整体性能。关键词包括ANSYS、接触分析、有限元、拓扑结构和齿轮设计。该研究的贡献在于提供了一种适用于斜齿圆柱齿轮的建模新方法，克服了传统网格划分的局限性，增强了有限元分析的准确性和效率。