雙壓力角非對稱漸開線直齒輪的應力分析及齒廓曲線的優(yōu)化.pdf

1、本文利用ANSYS分析了雙壓力角非對稱漸開線直齒輪的齒根彎曲應力和齒面接觸應力，并應用一階方法對齒廓曲線進行了優(yōu)化，針對不同的設計參數(shù)，得到了不同的優(yōu)化結果。 首先，基于漸開線齒輪的嚙合原理，利用漸開線方程和過渡曲線方程，建立了雙壓力角非對稱漸開線直齒輪的通用齒廓方程，并對主要參數(shù)進行了計算，利用ANSYS提供的APDL語言，建立了雙壓力角非對稱漸開線齒輪的參數(shù)化模型。 其次，利用ANSYS對雙壓力角非對稱漸開線直齒輪齒

2、面接觸應力和齒根彎曲應力進行了有限元分析，分析了兩側壓力角變化對齒面接觸應力和齒根彎曲應力的影響，得出了齒面接觸應力和齒根彎曲應力隨壓力角變化的規(guī)律，并與相應的對稱齒輪進行了比較，分析結果顯示：在一側壓力角不變的情況下，增大另一側壓力角，齒輪的受壓側齒根彎曲應力明顯減??；在非工作側壓力角不變的情況下，增大工作側的壓力角，齒輪的齒面接觸強度也有一定程度的提高。 最后，根據(jù)分析計算的結果，利用ANSYS中提供的一階優(yōu)化設計方法，對雙

3、壓力角非對稱漸開線齒輪的各個參數(shù)進行了優(yōu)化。針對不同的設計參數(shù)，得到了不同的優(yōu)化結果，概括起來：設計變量，約束條件的多少直接影響了最終的優(yōu)化結果，設計變量越多優(yōu)化的結果越理想，約束條件越多越容易得到局部最優(yōu)值，而不利于得到全局最優(yōu)值。因此，在優(yōu)化過程中，應增加設計變量，減少約束條件，這樣才能得到全局最優(yōu)結果。雙壓力角非對稱齒輪在做單向傳動時，具有明顯的優(yōu)勢，而這些優(yōu)勢是對稱齒輪所不具備的。因此，進行非對稱齒輪設計具有十分重要的理論意義和