基于ANSYS的斜齿圆柱齿轮的单齿有限元分析（模型+说明书+翻译+开题+任务书+答辩）

毕业设计（论文）

题目：基于ANSYS的斜齿圆柱齿轮的

单齿有限元分析

学生姓名：学号：

学部（系）：机械与电子工程学部

专业年级：机械设计制造及其自动化

指导教师：职称或学位：教授

摘要I

关键词I

AbstractII

Key WordsⅢ

1．绪论1

1.1选题的目的和意义1

1.2选题的研究现状及发展趋势1

1.3本案研究内容2

1.4有限元方法介绍2

1.4.1概述2

1.4.2基本思想3

1.4.3特点3

1.4.4ANSYS软件简介4

2．基于Pro/E的参数化齿轮建模5

2.1斜齿轮零件分析5

2.2斜齿轮齿廓的形成原理5

2.3斜齿轮的基本参数6

2.4斜齿轮建模命令介绍8

2.4.1可变剖面扫描8

2.4.2创建基准曲面命令9

2.5斜齿轮单齿建模9

2.5.1输入斜齿轮参数9

2.5.2创建螺旋线和直线基准曲线10

2.5.3创建斜齿轮毛坯基础实体特征11

2.5.4创建第一个齿面12

2.5.5创建斜齿轮的第一个齿槽14

2.5.6对齿槽进行复制和阵列16

2.5.7切剪斜齿轮单齿模型17

2.6斜齿轮参数化建模小结17

3．基于ANSYS的单齿应力分析18

3.1ANSYS中静力学分析概论18

3.2从CAD图形中导入实体模型18

3.3定义单元类型和材料参数19

3.3.1定义单元类型19

3.3.2定义材料参数22

3.4实体模型网格划分23

3.4.1运用Mesh Tool进行网格划分23

3.4.2施加自由度约束24

3.5加载分析24

3.5.1加载位置24

3.5.2加载方向及大小25

3.5.3关于加载方式的讨论25

3.6求解及其结果28

4．结论及分析31

结束语32

参考文献33

致谢34

基于ANSYS的斜齿圆柱齿轮的单齿有限元分析

传统的齿轮强度设计主要由手工完成，把齿轮当作悬臂梁来设计校核齿根弯曲强度和齿面接触强度，这种方法受齿轮结构形状和受力的影响，容易产生较大的误差。现代工业的一个典型特征是计算机的大量应用，无论是产品的开发、设计环节，还是分析、制造过程中，计算机的应用都极大地提高了效率和质量。近年来，随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高，有限元分析方法在工程设计和分析中，已成为解决复杂工程分析计算问题的有效途径。

本文以Pro/E软件作为建模平台，对渐开线斜齿圆柱齿轮的参数化建模方法及关键技术进行了介绍，并以ANSYS软件作为有限元分析平台，对齿轮进行了齿根弯曲强度分析，模拟齿轮受载情况，迅速、高效地得出整个轮齿的强度、刚度分布云图。研究表明，有限元分析结论与实验结果相符，大大提高了齿轮的设计效率。