輪齒分析和風險評估

01

Abaqus結構分析無極限

輪齒分析和風險評估的圖1

02

輪齒分析和優化

當齒輪嚙合時,如果齒面發生邊緣接觸,齒輪齒面會出現較高應力,可能會對齒輪齒面造成損害。為了防止損壞,必須降低最大應力。一般來說,在齒輪嚙合時,為減少最大的壓力,必須增加接觸面積。但即使接觸面積很大,如果在牙齒表面發生邊緣接觸也會產生很高應力。

針對下圖的風力發電齒輪輪齒,通過設計優化增加接觸區域的面積來減少接觸壓力,設計出最合適的齒牙,最大限度地減少齒輪齒的損傷。

輪齒分析和風險評估的圖2

輪齒分析和風險評估的圖3

Image scourtesy of Nabtesco, 2012 SIMULIA Customer Conference paper, “An innovative gear tooth analysis and evaluation technique

由于齒輪的互相嚙合較為復材,試驗中無法測量其接觸應力,故而通過有限元方法加以評估,其挑戰在于如何通過可接受的模擬仿真,準確評估變形部分的表面應力。正好Abaqus能滿足接觸準確度的要求。

輪齒分析和風險評估的圖4

同時,采用子模型的方法,降低仿真時間。而子程序輸出自定義結果。

輪齒分析和風險評估的圖5

輪齒分析和風險評估的圖6

通過物理測試,進一步驗證了分析結果的可靠性。

輪齒分析和風險評估的圖7

當仿真結果足夠可信時,結合Isight對模型進一步優化。

輪齒分析和風險評估的圖8

Abaqus和Isight結合可以設計出能夠經得起嚴酷考驗的耐用齒輪。

來源:MBD之家    作者:江丙云

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