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(wǎng)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,。

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

angelguymoon

你的材料屬性、接觸單元設置好了嗎,？

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

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

設置好了,，彈性模量和泊松比都設置了
: U5 {1 b6 o5 l% \3 ~) Q

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
6 J! _% e# `# R& r) Q. j( B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,。
% b+ d# d8 g- D, [" y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,。

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)生兩種應力：齒面接觸應力和齒根彎曲應力,。
說到這,，各位就明白了，樓主的概念錯誤是把齒輪受的外力,，與齒輪輪齒內部產(chǎn)生的內應力混為一談,。
1 b, F! \8 C; a% q4 B4 c  ?
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,。
@zerowing  @2266998

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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 ...

# c) n0 Z. l! N( N* L/ q6 C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,。
) Y& F% D2 b* L0 z" y9 c2 g

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寂靜天花板 發(fā)表于 2015-4-11 10:23
2 a/ J) s/ l3 l" j0 z樓主概念錯誤,，首先Ft=2T1∕d1
3 q5 k& P4 d& _9 V2 M( c/ ^' w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 ...

" D; s) @( [" @3 C5 t" S! \還是謝謝你特意算了一下

1013007228

寂靜天花板 發(fā)表于 2015-4-11 10:23
6 R2 V( J. Y' _: W/ T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