abaqus 有限元分析（齿轮轴） - 图文

Abaqus分析报告

（齿轮轴）

名称： Abaqus齿轮轴 姓名： 班级： 学号： 指导教师：

一、简介

所分析齿轮轴来自一种齿轮泵，通过用abaqus软件对齿轮轴进行有限元分析和优化。齿轮轴装配结构图如图1，分析图1中较长的齿轮轴。

图1.齿轮轴装配结构图

二、模型建立与分析

通过part、property、Assembly、step、Load、Mesh、Job等步骤建立齿轮轴模型，并对其进行分析。

1.part

针对该齿轮轴，拟定使用可变型的3D实体单元，挤压成型方式。 2.材料属性

材料为钢材，弹性模量210Gpa，泊松比0.3。

3.截面属性

截面类型定义为solid，homogeneous。 4.组装

组装时选择dependent方式。 5.建立分析步

本例用通用分析中的静态通用分析（Static，General）。 6.施加边界条件与载荷

对于齿轮轴，因为采用静力学分析，考虑到前端盖、轴套约束，而且根据理论，对受力部分和轴径突变的部分进行重点分析。

边界条件：分别在三个轴径突变处采用固定约束，如图2。 载荷：在Abaqus中约束类型为pressure，载荷类型为均布载荷,分别施加到齿轮接触面和键槽面，根据实际平衡情况，两力所产生的绕轴线的力矩方向相反，大小按比例分配。

均布载荷比计算： 矩形键槽数据：

长度：8mm、宽度：5mm、高度：3mm、键槽所在轴半径：7mm 键槽压力面积：S1 = 8x3=24mm2 平均受力半径：R1=6.5mm

齿轮数据：=

齿轮分度圆半径：R2 =14.7mm、压力角：20°、 单个齿轮受力面积：S2 ≈72mm2

通过理论计算分析，S1xR1xP1=S2xR2xP2，其中，P1为键槽均布载荷

幅值，P2为齿轮均布载荷幅值。

键槽均布载荷幅值和齿轮均布载荷幅值之比约为P1：P2≈6.3 。取键槽均布载荷幅值为1260,齿轮载荷幅值为200.

由于键槽不是平面，所以需要切割，再施加均布载荷。

图3 键槽载荷施加

比较保守考虑，此处齿轮载荷只施加到一个齿轮上。

图4 齿轮载荷施加

图5.施加约束条件和载荷的齿轮轴模型

7.网格划分

采用六面体划分的网格如下图：

图6 六面体网格划分图

六面体划分网格部分细节图：

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9qc2.html