朱振荣，邢惠斌，蒋立冬

(中国船舶重工集团公司第七〇三研究所，黑龙江 哈尔滨 150078)

基于Ansys人字齿弯曲强度分析计算方法

朱振荣，邢惠斌，蒋立冬

(中国船舶重工集团公司第七〇三研究所，黑龙江 哈尔滨 150078)

人字齿轮具有承载能力高、传动平稳等特点而被广泛应用于船舶重载齿轮箱中。如何准确计算人字齿轮的强度一直是困扰业界的难点之一。本文提出了一种基于有限元法，模拟齿面载荷分布的计算方法，该法通过事先确定齿轮的啮合位置，接触线和啮合节点的坐标，计算齿面啮合节点的柔度系数，将齿轮的动态啮合接触过程转换为多次线性规划问题的求解。此法不仅节省了计算时间，且对于处理大尺寸具有对称性的人字齿轮尤显优势。

人字齿;强度;有限元

0 引言

齿轮传动是机械传动的重要组成部分，齿轮的强度问题一直是业界关注的重点。近年来，齿轮箱设计的越来越小，传递的功率却越来越大，并且对齿轮强度与振动噪声有着严格的要求，在此类高功率密度的齿轮箱中，人字齿轮由于具有承载能力高、传动平稳等优点［1］，并且由于其大螺旋角、高重合度，对振动噪声有着显著的抑制作用而得到了广泛的应用。如何准确计算人字齿轮的强度一直是困扰业界的难点之一，传统的计算公式是因限制条件太多而得不到广泛应用。近年来，随着商务三维造型软件、有限元计算软件和数值计算软件逐渐成熟，使得利用有限元方法研究齿轮强度问题成为更好地选择［2－6］。……