ANSYSworkbench分析齒輪接觸分析結果與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力,，主動輪：Z1=45，M=4,，從動輪：Z2=20,，B=25mm,。扭矩T=165000N.mm,，網格劃分的比較細致了,，結果最大接觸應力值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么,？我分別試過法向剛度因子0.3, 1,，3，6,，結果都不理想,。請哪位大俠幫我指點指點，非常感謝,。
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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
你接觸橢圓的曲率半徑用的多少,？

R1=13.22mm,R2=31.24mm
" x1 F; P$ C0 {7 r- r

angelguymoon

你的材料屬性,、接觸單元設置好了嗎,？

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1013007228 發(fā)表于 2015-4-8 09:33
" q/ n- X! P& p5 J; _' WR1=13.22mm,R2=31.24mm

這兩個值是兩個齒輪接觸點處的曲率半徑
1 {5 l- E) u$ i' T4 r/ ^/ U, c

1013007228

angelguymoon 發(fā)表于 2015-4-8 09:57
2 s) C2 \. D& x你的材料屬性、接觸單元設置好了嗎,？

; c0 F8 @6 O0 Z) T: k設置好了,，彈性模量和泊松比都設置了

寂靜天花板

樓主概念錯誤，首先

Ft=2T1∕d1
這個公式不是什么赫茲應力公式,，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
" H4 s4 f. ^: B" q: D1 x4 N& k1 p7 J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,。
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,，其方向與它的回轉方向相反,；從動輪上的圓周力是驅動力，其方向與它的回轉方向相同,；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,。
' x8 R$ h$ b; D

齒輪傳動工作過程中,，相嚙合的輪齒受到法向力Fn的作用，主要產生兩種應力：齒面接觸應力和齒根彎曲應力,。
  s4 M& R0 i9 s# v4 w說到這,，各位就明白了，樓主的概念錯誤是把齒輪受的外力,，與齒輪輪齒內部產生的內應力混為一談,。

這是用solidworks simulation分析的，用了一般密度的網格劃分的,，274Mpa,。只是從側面驗證，樓主的軟件分析結果應該沒什么錯誤,，倒是樓主的計算出了差池,。
: U) S2 @8 L* `& F" I+ J@zerowing  @2266998
0 d/ Q& a+ t4 |' r; u. @- ]" R, ^/ c$ |

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寂靜天花板 發(fā)表于 2015-4-11 10:23
5 J& n, w4 n' K6 ^/ w樓主概念錯誤,，首先Ft=2T1∕d1
0 x: y) E; C6 J! e9 \! h1 B+ t這個公式不是什么赫茲應力公式，這是名義圓周力Ft計算公式,，而圓周力Ft是法 ...

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
( J, w2 l& B. s  ?/ g. I樓主概念錯誤，首先Ft=2T1∕d1
3 r. Y- G9 _2 v0 @這個公式不是什么赫茲應力公式,，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

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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
這個公式不是什么赫茲應力公式,，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,。我看過國內的很多篇關于齒輪接觸的論文，他們中大多數(shù)最后都把ansys分析的結果和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%以內的,。我的結果居然差了這么多，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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