ANSYSworkbench分析齒輪接觸分析結(jié)果與Hertz公式計算值相差很大

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我在workbench軟件分析一對直齒圓柱齒輪的接觸應(yīng)力,，主動輪：Z1=45,，M=4,，從動輪：Z2=20,，B=25mm,。扭矩T=165000N.mm，網(wǎng)格劃分的比較細致了,，結(jié)果最大接觸應(yīng)力值295Mpa,。而根據(jù)赫茲公式，F(xiàn)=T/d1=T/0.5M*Z1,將F代入赫茲公式,，求得最大接觸應(yīng)力值為536MPa,。為什么解析解和數(shù)值解相差這么大，跟法向剛度因子有關(guān)么,？我分別試過法向剛度因子0.3, 1，3,，6,，結(jié)果都不理想。請哪位大俠幫我指點指點,，非常感謝,。
* \1 m) h3 y1 {& x/ z

zerowing

你接觸橢圓的曲率半徑用的多少,？

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zerowing 發(fā)表于 2015-4-7 21:08
' e; O0 R' p' D' {, p! r你接觸橢圓的曲率半徑用的多少？

5 O, k6 O  A2 C' GR1=13.22mm,R2=31.24mm
. c( ?% N4 P# s: r. E' i3 V% N

angelguymoon

你的材料屬性、接觸單元設(shè)置好了嗎,？

1013007228

1013007228 發(fā)表于 2015-4-8 09:33
R1=13.22mm,R2=31.24mm

這兩個值是兩個齒輪接觸點處的曲率半徑
- h+ R% i% `9 h1 @

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angelguymoon 發(fā)表于 2015-4-8 09:57
你的材料屬性,、接觸單元設(shè)置好了嗎？

設(shè)置好了,，彈性模量和泊松比都設(shè)置了

寂靜天花板

樓主概念錯誤,，首先

Ft=2T1∕d1
- W. y( b2 U7 G5 E5 h/ p7 ]" u! g這個公式不是什么赫茲應(yīng)力公式，這是名義圓周力Ft計算公式,，而圓周力Ft是法向壓力Fn的分解力
法向壓力：齒輪嚙合傳動時,，若忽略輪齒間的摩擦，則輪齒間存在著沿著法線方向的作用力,，稱為法向壓力,，用Fn表示，又稱名義載荷,。
2 [  \8 F6 y1 b' X. J作用在主動輪和從動輪上的力大小相等,，方向相反。主動輪上的圓周力是阻力,，其方向與它的回轉(zhuǎn)方向相反,；從動輪上的圓周力是驅(qū)動力，其方向與它的回轉(zhuǎn)方向相同,；兩輪所受的徑向力分別指向各自的輪心,。齒面上的總法向力方向則為嚙合點的法向方向，對于漸開線齒廓即為通過嚙合點與基圓相切的嚙合線方向,。

齒輪傳動工作過程中,，相嚙合的輪齒受到法向力Fn的作用，主要產(chǎn)生兩種應(yīng)力：齒面接觸應(yīng)力和齒根彎曲應(yīng)力,。
說到這,，各位就明白了，樓主的概念錯誤是把齒輪受的外力,，與齒輪輪齒內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力混為一談,。
; F+ ~' q4 n) D1 M6 V, N  v
這是用solidworks simulation分析的，用了一般密度的網(wǎng)格劃分的，274Mpa,。只是從側(cè)面驗證,，樓主的軟件分析結(jié)果應(yīng)該沒什么錯誤，倒是樓主的計算出了差池,。
  s5 C# \7 p2 o# W; G  |0 O4 G/ k* d  b@zerowing  @2266998
5 Z3 A: [: R4 E6 c: E! y4 p

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寂靜天花板 發(fā)表于 2015-4-11 10:23
9 [3 `: h! v( ^: a. r; X樓主概念錯誤,，首先Ft=2T1∕d1
1 g+ x% a  r" w4 v1 ^這個公式不是什么赫茲應(yīng)力公式，這是名義圓周力Ft計算公式,，而圓周力Ft是法 ...

( ^7 e- T& c4 a$ u/ q6 V這位大哥，你沒理解我的意思啊。你算出來的最大用力跟我用workbench計算出來的295MPa差不多,，我知道 Ft=2T1∕d1 不是赫茲公式啊,，這個公式我只是把主動輪的扭矩轉(zhuǎn)換成齒間的法向壓力Fn呀，然后我才把這個Fn代入赫茲公式計算的,。我取的泊松比=0.277,，彈性模量=2.11e11Pa，接觸位置的綜合曲率半徑的倒數(shù)=0.10765mm,。我通過赫茲公式算出來的最大接觸應(yīng)力=536MPa,，兩者差距很大，我才發(fā)帖請教的,。

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寂靜天花板 發(fā)表于 2015-4-11 10:23
樓主概念錯誤,，首先Ft=2T1∕d1
) }4 ^( u. c1 W4 T這個公式不是什么赫茲應(yīng)力公式，這是名義圓周力Ft計算公式,，而圓周力Ft是法 ...

還是謝謝你特意算了一下
( r' A8 ^: F4 l# E3 S

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寂靜天花板 發(fā)表于 2015-4-11 10:23
. I) H* L* Q2 A6 H8 p9 {樓主概念錯誤,，首先Ft=2T1∕d1
這個公式不是什么赫茲應(yīng)力公式，這是名義圓周力Ft計算公式,，而圓周力Ft是法 ...

zerowing 大俠說的沒錯,，hertz公式的理論模型就是兩圓柱體滾子接觸的，我算的也是單齒的嚙合,。我看過國內(nèi)的很多篇關(guān)于齒輪接觸的論文,，他們中大多數(shù)最后都把ansys分析的結(jié)果和hert公式理論值進行比較，他們都算出兩者的偏差幾乎都在5%以內(nèi)的,。我的結(jié)果居然差了這么多,，但是hertz公式其實并沒有考慮摩擦和變化接觸剛度，他們算出這么接近的值我反而有點懷疑……  然后我就不解了,，就發(fā)帖請教大俠們了
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