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轮齿分析和风险评估
2018-08-24 17:44:32· 来源：CAETube讲堂
当齿轮啮合时，如果齿面发生边缘接触，齿轮齿面会出现较高应力，可能会对齿轮齿面造成损害。为了防止损坏，必须降低最大应力。一般来说，在齿轮啮合时，为减少最大的压力，必须增加接触面积。但即使接触面积很大，如果在牙齿表面发生边缘接触也会产生很高应力。
01Abaqus结构分析无极限
02轮齿分析和优化
当齿轮啮合时，如果齿面发生边缘接触，齿轮齿面会出现较高应力，可能会对齿轮齿面造成损害。为了防止损坏，必须降低最大应力。一般来说，在齿轮啮合时，为减少最大的压力，必须增加接触面积。但即使接触面积很大，如果在牙齿表面发生边缘接触也会产生很高应力。
针对下图的风力发电齿轮轮齿，通过设计优化增加接触区域的面积来减少接触压力，设计出最合适的齿牙，最大限度地减少齿轮齿的损伤。
Image scourtesy of Nabtesco, 2012 SIMULIA Customer Conference paper, “An innovative gear tooth analysis and evaluation technique
由于齿轮的互相啮合较为复材，试验中无法测量其接触应力，故而通过有限元方法加以评估，其挑战在于如何通过可接受的模拟仿真，准确评估变形部分的表面应力。正好Abaqus能满足接触准确度的要求。
同时，采用子模型的方法，降低仿真时间。而子程序输出自定义结果。
通过物理测试，进一步验证了分析结果的可靠性。
当仿真结果足够可信时，结合Isight对模型进一步优化。
Abaqus和Isight结合可以设计出能够经得起严酷考验的耐用齿轮。
02轮齿分析和优化
当齿轮啮合时，如果齿面发生边缘接触，齿轮齿面会出现较高应力，可能会对齿轮齿面造成损害。为了防止损坏，必须降低最大应力。一般来说，在齿轮啮合时，为减少最大的压力，必须增加接触面积。但即使接触面积很大，如果在牙齿表面发生边缘接触也会产生很高应力。
针对下图的风力发电齿轮轮齿，通过设计优化增加接触区域的面积来减少接触压力，设计出最合适的齿牙，最大限度地减少齿轮齿的损伤。
Image scourtesy of Nabtesco, 2012 SIMULIA Customer Conference paper, “An innovative gear tooth analysis and evaluation technique
由于齿轮的互相啮合较为复材，试验中无法测量其接触应力，故而通过有限元方法加以评估，其挑战在于如何通过可接受的模拟仿真，准确评估变形部分的表面应力。正好Abaqus能满足接触准确度的要求。
同时，采用子模型的方法，降低仿真时间。而子程序输出自定义结果。
通过物理测试，进一步验证了分析结果的可靠性。
当仿真结果足够可信时，结合Isight对模型进一步优化。
Abaqus和Isight结合可以设计出能够经得起严酷考验的耐用齿轮。
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