基于LS_DYNA的齿轮传动有限元动力学分析仿真

摘要

为研究齿轮传动系统的转动惯量和传动轴的扭转振动对齿轮应力变化的影响,对某齿轮传动中的1对渐开线直齿轮进行有限元动力学分析仿真.首先利用Pro/Engineering建立齿轮副的CAD几何模型;然后导入到KS_DYNA中建立齿轮副有限元模型,对齿轮副进行接触-碰撞有限元动力学分析;最后考虑该齿轮副后传动的转动惯量以及传动轴刚度对齿轮传动的影响,将转动惯量等效成质量圆盘,将传动轴等效成实体单元,建立齿轮传动等效模型的有限元动力学模型.通过分析计算得到齿轮副在模拟工况下的接触应力变化,同时获得在考虑齿轮接触、变形等情况下齿轮传动系统输入和输出的关系.结果表明,后传动输出速度和加速度明显滞后于前传动产生的速度和加速度,而且经过系统传递后,输入使得传动更加平稳.研究结果可为进一步研究齿轮传动系统的动力学特性和疲劳寿命计算提供参考.