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(xì)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。
% F' d/ u/ X5 c+ b- H& r7 I! P

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,？

/ c: Y. t: `- ]. q/ mR1=13.22mm,R2=31.24mm

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
2 h" v" H5 B' M! ]8 h1 v9 Z6 OR1=13.22mm,R2=31.24mm

  t+ M- l( z0 S) u9 s# S這兩個值是兩個齒輪接觸點處的曲率半徑
5 e: }8 i& w2 \# C# r

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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,？

" d  e( p# R+ a$ p" L9 n, H0 w7 t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
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
9 L% S; v3 `9 ]3 \3 O2 g. W" r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(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。
* b! o: c; Q3 i0 p4 n! m+ @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,。
- H, ~/ U) z' z( o5 P* x. 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(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,。
3 B% M, q! S( |  Y* `@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
7 N. \& [9 F( w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 ...

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
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 ...

( O7 t6 D3 h/ V( f還是謝謝你特意算了一下
" R. q9 `+ S0 W6 g( O5 j

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寂靜天花板 發(fā)表于 2015-4-11 10:23
9 z- q- s) W6 v樓主概念錯誤，首先Ft=2T1∕d1
7 _& N. e) E" o( C# c6 {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 ...

& E# F  t+ w$ \0 ozerowing 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(jìn)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