齿轮传动的有限元分析
在我看来UG是一个很强大的计算机辅助制造系统，同样的UG也有着自己的优点它性能强大适用性广等很多你想不到的功能，我们需要探索它了解它。通常UG能给我们带来什么样的便捷呢？第一可以轻松的帮我们完成很多繁琐的实体建模，第二可以便捷的给我们带来造型的结构分析。谈到UG那就不得不说了关于UG NX ，UG NX的诞生给行业带来诸多的便捷比如它的产品设计应用模块就有着很强大很多姿多彩的一面。 和其它三维设计软件一样UG NX同样配备很高性能的机械设计和绘图功能，这些功能给整个行业都带来了蓬勃的发展，UG NX在这一方面做的贡献尤为突出。虽然说UG NX在机械设计和绘图功能上和其它软件没啥区别但是它有着自己很特有的一面在很多领域都有涉及，比如行业专业应用、先进的模块技术等都很出色 ，在这些方面UG NX已经给出的答卷已经很令我们满意了。 在日常生活中机械行业和我们的生活是密切相关的，然而齿轮往往也是机械中不可分离的一部分。在日常工作中齿轮会产生应力变形等，我们需要对齿轮进行分析研究比如从它的整体受力上展开有限元分析。我有幸的学了点UG NX并且利用UG NX软件创建了渐开线直齿圆柱齿轮的模型并展开研究和分析希望在齿轮传动的有限元分析上取得一些成绩或者成果。 关键词 有限元，齿轮传动，UG NX
目 录
1 绪论 1
1.1 有限元概述 1
1.2 课题的意义与及目的 2
1.2.1研究目的和意义 2
1.2.2 研究背景 2
1.3 国内外研究现状 3
2 软件选取 4
2.1 UG 简介及优势 4
2.2 UG NX做齿轮结构分析的优势所在 5
3 有限元分析初步 5
3.1 主动轮前期建模参数设定 5
3.2 从动轮前期建模参数设定 6
3.3 齿轮副相关参数 6
3.4 主动齿轮建模过程 6
3.5 从动齿轮建模过程 8
3.6 建立齿轮副组件FEM模型 10
3.6.1 设置材料特性 11
3.6.2 划分有限元网格 12
3.6.3 建立FEM装配模型 14
3. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
7 建立仿真模型 17
3.7.1 施加边界约束 17
3.7.2 载荷类型设置 19
3.7.3 设置解算方案 21
3.7.4 进行求解 22
3.8 求解及其输出请求的设置 22
3.9 再建立另外一个齿轮副 23
4.0 齿轮受力和接触结果的分析 24
4.1 齿轮副 位移节点的 云图 24
4.2齿轮副 应力单元的 云图 25
4.3 齿轮副 接触力节点的 云图 26
4.4齿轮副 接触牵引节点的 云图 27
4.5 齿轮副 接触压力节点的 云图 28
5.0 优化设计方案 29
全文总结 30
致谢 32
参考文献 33
1 绪论
1. 1有限元概述
随着时代的不断进步不断发展计算机被推到了发展的前列，计算机的发展壮大给有限元带来了春天很快有限元成为了现代很重要的计算方法之一。随着有限元的壮大我们探究其历史得知最初提出有限元这一专业术语的是在一篇论文中这篇叫做“平面分析的有限元法”中，这篇文章的发布给有限元奠定了发展基础。早些时候人们为了解决飞机结构应力问题，专家们就把有限元的作用拓展到解决连续体介质力学问题上去。有限元方法的问世正是那些力学，数学方面的专家不断探索，不断推翻不断从来在来的辛勤结果我们应该为之感到骄傲。
有限元法为啥可以在1960年快速取得成功呢？早在以前有限元并不叫有限元而是叫做矩阵近似方法，一个叫Clough研究家把矩阵方法简易化过后得到了很多工程师的认可和接纳；另一方面在于有限元法包含了很多数值计算，而这可以用新开发出来的数字计算机去完成。
通过研究学者勤勤恳恳的努力开发出了精确的而又实用的单元运用，比如在单元节点在研究学者的探索下终于取得了不错的成就，在研究的过程中他们又发现单元形状也和单元节点有着密切的联系这些运用的发现或研究出来为以后的研发和探讨提供了基础。1970左右，等参元的横空出世为开发出新的单元提供了新的道路，促进了有限元的滕飞。时代不断进步人们对事物的认知也越来越高计算机行业的不断快速发展和普及运用，有限元方法不断从自己的以前的领域开拓到许许多多的领域比如科学技术等。有限元法成为一种多彩多姿、应用很广并且在实际运用高效的被很多工程技术人员所接纳的一种数值分析方法。
现如今有限元分析方法的开拓走势是一体化、实用化、智能化和结构输出可视化。有限元程序在我的认知里通常包含了很多单元和单元库，一般情况下材料库有很多材料组成，这些知识的运用让有限元变得更便捷这就叫做有限元一体化；那么有限元一体化有啥作用呢?通过不断学习认知我了解到了一体化可以很好的解决静力分析、动力分析、热传导、电场等很多问题的模块；当我们选取关键点以及得到节点数量和单元类型时有限元就可以进行单元网格的划分得出网格划分效果图这就叫做输入智能化、图形化，这样更快捷，更直观而且更容易发现错误并且能及时的更正过来；当我们对网格图进行仿真求解时我们会得到很多的层次图形或者图像这些图像或图形都非常直观有效可以帮助我们分析问题，上诉都是输出结果可视化的结果，有些研究人士称它为仿真或数值分析。
在我看来我们可以通过对几何体进行网格划分，然后将那些分散的几何体进行组装然后得到一个完整的整体。其实呢在学习有限元的同时我也发现了如果想得到结果无非就是前期建模仿真、然后写入求解公式进行求解、得到结果后进行处理三个步骤完成整个有限元的分析。
1. 2课题的目的及意义
1.2.1研究目的和意义
当拿到课题时我感觉自己的使命感十足，因为我是学机械的拿到一个和机械密切相关的课题心里很是开心。开心的同时也感觉到了压力和责任，从未学过有限元分析软件的我顿时感觉压力山大，通过自己的慢慢了解原来解决齿轮传动的有限元分析首先要以齿轮啮合为核心展开工作，然后在运用我们在大学里学的力学理论和机械原理去解决齿轮啮合中受到的震动、冲击、噪声等。既然拿到这个课题我就要对这个课题负责明白为啥要研究这个课题，在大环境机械作业齿轮失效前提下我们需要通过对齿轮传动的有限元分析，来找到解决齿轮失效的方法从可以节约机械行业生产的成本，为以后研究高传动性能的齿轮系统提供充足的理论和实践依据做好准备。生产需要技术技术需要人，所以我们必须做好随时为时代进步作出贡献，当一个又个有限元运用的诞生无非是行业人士探索取得的看到百花齐放的现象促进了我们更深层次的研究齿轮动力系统或者开发。我们用热情的姿态面对整个行业的蓬勃发展，这样会促使我们不断学习不断强大。
目 录
1 绪论 1
1.1 有限元概述 1
1.2 课题的意义与及目的 2
1.2.1研究目的和意义 2
1.2.2 研究背景 2
1.3 国内外研究现状 3
2 软件选取 4
2.1 UG 简介及优势 4
2.2 UG NX做齿轮结构分析的优势所在 5
3 有限元分析初步 5
3.1 主动轮前期建模参数设定 5
3.2 从动轮前期建模参数设定 6
3.3 齿轮副相关参数 6
3.4 主动齿轮建模过程 6
3.5 从动齿轮建模过程 8
3.6 建立齿轮副组件FEM模型 10
3.6.1 设置材料特性 11
3.6.2 划分有限元网格 12
3.6.3 建立FEM装配模型 14
3. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
7 建立仿真模型 17
3.7.1 施加边界约束 17
3.7.2 载荷类型设置 19
3.7.3 设置解算方案 21
3.7.4 进行求解 22
3.8 求解及其输出请求的设置 22
3.9 再建立另外一个齿轮副 23
4.0 齿轮受力和接触结果的分析 24
4.1 齿轮副 位移节点的 云图 24
4.2齿轮副 应力单元的 云图 25
4.3 齿轮副 接触力节点的 云图 26
4.4齿轮副 接触牵引节点的 云图 27
4.5 齿轮副 接触压力节点的 云图 28
5.0 优化设计方案 29
全文总结 30
致谢 32
参考文献 33
1 绪论
1. 1有限元概述
随着时代的不断进步不断发展计算机被推到了发展的前列，计算机的发展壮大给有限元带来了春天很快有限元成为了现代很重要的计算方法之一。随着有限元的壮大我们探究其历史得知最初提出有限元这一专业术语的是在一篇论文中这篇叫做“平面分析的有限元法”中，这篇文章的发布给有限元奠定了发展基础。早些时候人们为了解决飞机结构应力问题，专家们就把有限元的作用拓展到解决连续体介质力学问题上去。有限元方法的问世正是那些力学，数学方面的专家不断探索，不断推翻不断从来在来的辛勤结果我们应该为之感到骄傲。
有限元法为啥可以在1960年快速取得成功呢？早在以前有限元并不叫有限元而是叫做矩阵近似方法，一个叫Clough研究家把矩阵方法简易化过后得到了很多工程师的认可和接纳；另一方面在于有限元法包含了很多数值计算，而这可以用新开发出来的数字计算机去完成。
通过研究学者勤勤恳恳的努力开发出了精确的而又实用的单元运用，比如在单元节点在研究学者的探索下终于取得了不错的成就，在研究的过程中他们又发现单元形状也和单元节点有着密切的联系这些运用的发现或研究出来为以后的研发和探讨提供了基础。1970左右，等参元的横空出世为开发出新的单元提供了新的道路，促进了有限元的滕飞。时代不断进步人们对事物的认知也越来越高计算机行业的不断快速发展和普及运用，有限元方法不断从自己的以前的领域开拓到许许多多的领域比如科学技术等。有限元法成为一种多彩多姿、应用很广并且在实际运用高效的被很多工程技术人员所接纳的一种数值分析方法。
现如今有限元分析方法的开拓走势是一体化、实用化、智能化和结构输出可视化。有限元程序在我的认知里通常包含了很多单元和单元库，一般情况下材料库有很多材料组成，这些知识的运用让有限元变得更便捷这就叫做有限元一体化；那么有限元一体化有啥作用呢?通过不断学习认知我了解到了一体化可以很好的解决静力分析、动力分析、热传导、电场等很多问题的模块；当我们选取关键点以及得到节点数量和单元类型时有限元就可以进行单元网格的划分得出网格划分效果图这就叫做输入智能化、图形化，这样更快捷，更直观而且更容易发现错误并且能及时的更正过来；当我们对网格图进行仿真求解时我们会得到很多的层次图形或者图像这些图像或图形都非常直观有效可以帮助我们分析问题，上诉都是输出结果可视化的结果，有些研究人士称它为仿真或数值分析。
在我看来我们可以通过对几何体进行网格划分，然后将那些分散的几何体进行组装然后得到一个完整的整体。其实呢在学习有限元的同时我也发现了如果想得到结果无非就是前期建模仿真、然后写入求解公式进行求解、得到结果后进行处理三个步骤完成整个有限元的分析。
1. 2课题的目的及意义
1.2.1研究目的和意义
当拿到课题时我感觉自己的使命感十足，因为我是学机械的拿到一个和机械密切相关的课题心里很是开心。开心的同时也感觉到了压力和责任，从未学过有限元分析软件的我顿时感觉压力山大，通过自己的慢慢了解原来解决齿轮传动的有限元分析首先要以齿轮啮合为核心展开工作，然后在运用我们在大学里学的力学理论和机械原理去解决齿轮啮合中受到的震动、冲击、噪声等。既然拿到这个课题我就要对这个课题负责明白为啥要研究这个课题，在大环境机械作业齿轮失效前提下我们需要通过对齿轮传动的有限元分析，来找到解决齿轮失效的方法从可以节约机械行业生产的成本，为以后研究高传动性能的齿轮系统提供充足的理论和实践依据做好准备。生产需要技术技术需要人，所以我们必须做好随时为时代进步作出贡献，当一个又个有限元运用的诞生无非是行业人士探索取得的看到百花齐放的现象促进了我们更深层次的研究齿轮动力系统或者开发。我们用热情的姿态面对整个行业的蓬勃发展，这样会促使我们不断学习不断强大。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/2287.html
