Исследуются контактные напряжения и форма поверхностей зубьев цилиндрической зубчатой передачи в зоне контакта зубьев. Исследования проводятся в результате расчета твердотельных моделей зубьев передачи методом конечных элементов. Полученные при этом значения нормальных напряжений сжатия сравниваются со значениями, вычисленными по формуле Герца. Кроме нормальных напряжений сжатия исследуются касательные напряжения на поверхностях контакта зубьев. Исследуется изменение формы поверхностей зубьев в зоне контакта. Определены отклонения деформированных поверхностей от исходных.
Силовой расчет в ANSYS планетарной передачи обеспечивает подробную картину напряженно-деформированного состояния всех элементов зацепления. Используемая программа позволяет с иных позиций, чем в случае применения классического метода, взглянуть на расчет. Основной принцип заключается в том, что упрочненные цементацией зубья это элементы конструкции с остаточными напряжениями, физическая природа которых определяется структурой материала и геометрическими параметрами изделия. Остаточные напряжения складываются с напряжениями от внешних нагрузок. При расчете зубья рассматриваются как биметаллическая конструкция: цементованный слой часть конструкции из высокопрочного материала, чувствительного к концентраторам напряжений, и сердцевина из материала среднего уровня прочности, малочувствительного к концентраторам. Цементованный слой отделен от основной части зуба зоной растягивающих напряжений, но между ними не существует межфазной границы. Под действием внешних нагрузок в основании ножки ...