AGMA 2000FTM7-2000
航空航天格里森螺旋锥齿轮设计和优化用分析-FEM工具

Analytical - FEM Tool for the Design and Optimization of Aerospace Gleason Spiral Bevel Gears

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标准号

AGMA 2000FTM7-2000

发布

2000年

发布单位

美国齿轮制造商协会

 

 

适用范围

由于减重要求，航空航天传动结构在施加载荷下通常表现出较高的挠度，而这种挠度会影响啮合轮齿的接触模式，因此在齿轮的设计和优化中必须考虑到这种挠度。相对于基于测试的传统开发过程，在设计过程开始时分析接触的工具可以节省时间和金钱。为广泛应用于航空航天传动装置的格里森螺旋锥齿轮开发了一种基于分析算法和自动生成的有限元模型的设计工具。第一步，通过模拟格里森总结定义的小齿轮和齿轮的制造过程，将共轭曲面理论应用于生成齿面。模拟考虑了真实的刀具数据和机器设置。然后执行分析性齿接触分析，以确定齿侧表面上的理论接触点与啮合位置。未对准可以作为给定数据引入模型中，因此会被考虑在内。应用赫兹理论来计算理论接触椭圆的轴，而不考虑载荷分配。在接下来的步骤中，使用接触分析得出的信息来自动生成齿轮副的有限元模型：特别是，在理论接触模式的基础上，齿面表面网格可以适应模拟的牙齿接触。自动生成的有限元模型还包括齿轮毛坯的主要几何参数（腹板和轮缘厚度、轮毂直径）以及必须根据支撑结构的特性单独计算的不对中度。通过有限元模型进行的最终模拟考虑了齿对之间的负载分配。

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