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這會導致整體齒輪嚙合剛度發生較大波動，從而導致系統振動。 當重合度在 1 和 2 之間時，第一對和第二對齒的齒輪齒剛度的典型變化。齒輪嚙合剛度對斜齒輪動力學的影響 為了證明齒輪嚙合剛度對齒輪動力學的影響，我們以一對斜齒輪為例來說明。首先進行瞬態研究，以比較剛性齒輪嚙合、恒定剛度的齒輪嚙合和變剛度的齒輪嚙合。

，法向剛度因數為1，更新剛度設置為每次迭代，界面處理設置為調整接觸。

</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202505/9796ba176812e6a110f1d79d1ecb5fe5.png"></p><p>最大應力云圖如下圖所示，可以看到主動輪最大應力為277.22Mpa，位于齒輪面的嚙合處，而未嚙合處齒輪應力為0。

王鑫鑫安世亞太沈陽分公司 利用ANSYS Fluent軟件能夠方便的計算齒輪泵工作過程中的性能參數，本文僅以內嚙合齒輪為例，介紹了仿真主要方法，對于其他類型如外嚙合齒輪泵可以此為參考，選擇合適的方法。

4.實戰應用與范例講解 接上一個矩陣的例子，其實際為Ansys中的一個應力集中問題模型所導出的剛度矩陣，那么我們如何來驗證其結果的準確性呢，這時我們就要用到結點力矩陣來進行驗證了，只要所解出來的位移與Ansys中可展示的結點位移相同，那么就證明我們的結果是準確無誤的。

：ANSYS 導出的質量矩陣 HB 文件（mass.txt） 輸出：MATLAB 稀疏矩陣 M 使用與剛度矩陣同樣的解析邏輯，無需額外修改案例說明： 本文以高速鐵路接觸網結構為例，展示了如何將 ANSYS 中導出的稀疏剛度矩陣和質量矩陣，在 MATLAB 中完整展開，并進行后續動力學分析準備。

最近在考慮自己編寫的程序和商用軟件的驗證問題，有限元結構分析中最關鍵的一環就是剛度矩陣的獲得，如果涉及到模態分析，還有質量矩陣。考慮到商業軟件的成熟性，可以用ANSYS生成的剛度矩陣做參照來看自己編寫的程序是否正確，因此如何提取ANSYS中結構的剛度矩陣，并進行隨后的驗證或者二次開發是一個問題。

1 結構強度剛度及疲勞仿真技術發展需求2 Ansys結構強度剛度及疲勞仿真模塊功能介紹· CAE前后處理、幾何訪問、幾何造型、有限元建模、分析集成及可視化· 網格劃分· 載荷及邊界條件施加· 結果顯示及處理· 結構力學求解器功能· 非線性分析功能· 復合材料結構分析功能· 耦合場分析功能· 多目標優化分析· 疲勞分析· 顯式動力學分析· 多體水動力學模塊

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1.2 齒輪齒條時變嚙合剛度計算時變嚙合剛度是齒輪傳動系統中重要的內部激勵之一，剛度值隨嚙合齒對數的變化而呈周期性波動。嚙合剛度的計算可以采用解析法和有限元法，另外，SIMPACK 中自帶的 225 號力元也能求解嚙合剛度。齒條在軌道上的安裝方式如圖 3 所示。1.2.1 基于勢能原理的齒輪齒條嚙合剛度計算方法齒輪齒條時變嚙合剛度可分解為齒輪剛度和齒條剛度。

如圖所示，輪齒嚙合剛度變化大致可以分為三個階段，進入嚙合時剛度直線增加，嚙合過程中剛度先增大后減小，最后脫離嚙合直線減小；仔細對比不難發現，嚙合剛度實際上就是同時參與嚙合的單對齒剛度在一定重疊度下的疊加。

作者：王鑫鑫，安世亞太沈陽分公司來源：本文為安世亞太原創作品，上海安世亞太授權轉載 前言利用ANSYS Fluent軟件能夠方便的計算齒輪泵工作過程中的性能參數，本文僅以內嚙合齒輪為例，介紹了仿真主要方法，對于其他類型如外嚙合齒輪泵可以此為參考，選擇合適的方法。

但是齒輪嚙合是變速箱工作不可避免的，所以仿真工具需要有準確的方法來預測作為振動源的齒輪嚙合過程。一個基本要求是，對于給定的載荷條件，所使用的方法必須捕獲嚙合循環期間的剛度變化。然而，由于負載條件在運行條件下發生變化，必須考慮變化的負載及其對齒輪箱結構柔性和軸承的影響。