螺旋蝸輪減速器的有限元分析 [齒輪減速機(jī)]

斜齒輪蝸輪蝸桿減速機(jī)有限元分析。斜齒輪蝸輪蝸桿減速機(jī)結(jié)構(gòu)的離散化是指：將連續(xù)的結(jié)構(gòu)或介質(zhì)用有限的僅在結(jié)點(diǎn)處連接的離散單元的集合體來代替，并使這些單元按變形協(xié)調(diào)條件相互聯(lián)系。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)離散時(shí)，應(yīng)根據(jù)問題的性質(zhì)選擇合適的單元類型、大小和排列，盡可能下確地模擬原來的結(jié)構(gòu)。在可能出現(xiàn)應(yīng)力集中或應(yīng)力梯度較大的地方，應(yīng)適當(dāng)將單元?jiǎng)澐值妹芗?。斜齒輪蝸輪蝸桿減速機(jī)若連續(xù)體只在有限的結(jié)點(diǎn)上被約束，則應(yīng)把約束點(diǎn)也取為節(jié)點(diǎn)；若有面約束，則應(yīng)把面約束簡化到節(jié)點(diǎn)上去，以便S系列減速機(jī)對(duì)單元組合體施加位移邊界條件，進(jìn)行約束處理；若連續(xù)介質(zhì)體受有集中力和分布荷載，除把集中力作用點(diǎn)取為節(jié)點(diǎn)外，S系列減速機(jī)應(yīng)把分布荷載等效地移置到有關(guān)節(jié)點(diǎn)上去。后，還應(yīng)建立個(gè)適合所有單元的總體坐標(biāo)系。有限單元法中的結(jié)構(gòu)已不是原有的物體或結(jié)構(gòu)物，而是同樣材料的由眾多單元以定方式連接成的離散物體。因此，用S系列減速機(jī)有限元法計(jì)算獲得的結(jié)果只是近似的，單元?jiǎng)澐衷郊?xì)且越合理，計(jì)算結(jié)果精度就越高。
如果是斜齒輪蝸輪蝸桿減速器小變形線性彈性問題，則陣為恒定值，只與材料參數(shù)有關(guān)，總體剛度方程為線性方程，可用消去法等直接求解：如果是S系列減速機(jī)非線性問題，總體剛度矩陣元素表現(xiàn)為元素的函數(shù)，不能直接求解，只能用其它求解方法處理。當(dāng)然，在求解總體剛度方程以前，還必須對(duì)方程施加位移邊界條件。如果是剛性約束，般采用消行修正法；在求解出位移法有限元總剛度方程、得到各單元節(jié)點(diǎn)處的位移值后，斜齒輪蝸輪蝸桿減速機(jī)按式可求出單元內(nèi)任點(diǎn)處的應(yīng)力值。經(jīng)驗(yàn)表明，在單元節(jié)點(diǎn)處所計(jì)算的應(yīng)力精度差，而在某些內(nèi)部點(diǎn)，即形成單元?jiǎng)偠染仃囎愕母咚狗e分點(diǎn)上精度高。所以，我們S系列減速機(jī)般先計(jì)算出各單元積分點(diǎn)處的應(yīng)力。沿著單元的邊界，位移的導(dǎo)數(shù)往往不連續(xù)，因此單元邊界上的應(yīng)力也往往不連續(xù)。工程上通常感興趣的是邊緣和節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力，為了克服S系列減速機(jī)邊緣和節(jié)點(diǎn)上應(yīng)力不連續(xù)和精度差等缺點(diǎn)，斜齒輪蝸輪蝸桿減速機(jī)般是以單元內(nèi)高斯點(diǎn)處應(yīng)力為基準(zhǔn)，S系列減速機(jī)用乘法修勻單元內(nèi)各點(diǎn)應(yīng)力，而在節(jié)點(diǎn)上取有關(guān)單元均勻應(yīng)力的平均值。至此，我們已經(jīng)得到了連續(xù)介質(zhì)上任點(diǎn)處的位移、應(yīng)力解。傳統(tǒng)的有限元法需要研究人員自己編寫計(jì)算機(jī)程序來控制整個(gè)計(jì)算過程。
斜齒輪蝸輪蝸桿減速機(jī)隨著軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，內(nèi)外很多學(xué)者都已經(jīng)編制了相應(yīng)的適用程序。對(duì)于從事機(jī)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì)的人員往往非專業(yè)編程人員，斜齒輪蝸輪蝸桿減速機(jī)其編程水平受到限制，即使花費(fèi)了大量的時(shí)間也未必能編出需要的程序來；對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)而言，卻往往因缺乏相應(yīng)的S系列減速機(jī)專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)，再高的編程技巧也無用武之地，同樣很難編制出更加符合S系列減速機(jī)實(shí)際要求的應(yīng)用程序來。/Products/S97jiansuji.html

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