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学号:08507019⑧还比衣林弟妆大学20：U届本科生毕业论文（设计）题目：基于ANSYS的齿轮模态分析学院（系）：机械与电子工程学院专业年级：机制072班______________学生姓名: 何旭栋指导教师:合作指导教师:完成日期：2011-06-第一章绪论........................................................................ -1 - 1.1课题的研究背景和意义......................................................... -1 - 1.2齿轮弯曲应力研究现状......................................................... -1 - 1.3齿面接触应力研究现状 ........................................................ -2 - 1.4齿轮固有特性研究现状......................................................... -2 - 1.5论文主要研究内容............................................................. -3 - 第二章齿轮三维实体建模............................................................ -3 - 2.1三维建模软件的选择.......................................................... -3 - 2.2齿轮参数化建模的基本过程..................................................... -4 - 2.3利用pro/e对齿轮进行装配..................................................... -5 - 第三章齿轮弯曲应力有限元分析..................................................... -6 - 3.1齿轮弯曲强度理论及其计算 .................................................... -6 -3. 1. 1齿轮弯曲强度理论......................................................... -6 -3. 1. 2齿形系数的计算方法....................................................... -7 - 3.2齿轮弯曲应力的有限元分析..................................................... -8 -3.2. 1选择材料及网格单元划分 .................................................. -8 -3. 2. 2约束条件和施加载荷....................................................... -8 -3.2.3计算求解及后处理......................................................... -9 - 3.3齿轮弯曲应力的结果对比...................................................... -12 - 第四章齿轮接触应力有限元分析.................................................... -13 -4.1经典接触力学方法........................................................... -13 - 4.2接触分析有限元法思想........................................................ -14 - 4.3 ANSYS有限元软件的接触分析................................................. -16 -4.3. 1 ANSYS的接触类型与接触方式............................................ -16 -4.3. 2 ANSYS的接触算法...................................................... -16 - 4.4齿轮有限元接触分析.......................................................... -17 -4.4. 1将Pro/E模型导入ANSYS软件中 ....................................... -17 -4.4.2定义单元属性和网格划分................................................ -17 -4.4.3定义接触对............................................................ -18 -4.4.4约束条件和施加载荷.................................................... -18 -4.4. 5定义求解和载荷步选项................................................ -19 -4.4.6计算求解及后处理...................................................... -19 - 4.5有限元分析结果与赫兹公式计算结果比较 .................................... -21 - 第五章齿轮模态的有限元分析...................................................... -22 -5.1模态分析的必要性........................................................... -22 - 5.2齿轮的固有振动分析.......................................................... -22 - 5.3模态分析理论基础............................................................ -22 - 5.4模态分析简介................................................................ -24 -5.4. 1模态提取方法........................................................... -24 -5. 4.2模态分析的步骤.......................................................... -25 - 5.5齿轮的模态分析........................................................... -25 -5.5. 1将Pro/E模型导入ANSYS软件中 ....................................... - 25 -5.5.2定义单元属性和网格划分............................................... -25 -5. 5.3加载及求解........................................................... -26 -5. 5.4扩展模态和模态扩展求解............................................... - 26 -5. 5. 5查看结果和后处理..................................................... -27 - 5.6 ANSYS模态结果分析...................................................... - 28 - 第六章全文总结与展望.......................................................... -31 -6. 1全文总结................................................................. -31 - 6.2本文分析方法的优点....................................................... -31 - 6.3本文缺陷及今后改进的方向................................................. -32 - 参考文献...................................................................... -33 - 附录1外文翻译................................................................ -34 - 附录2 GUI操作步骤............................................................ -41 - 致谢........................................................................... -45 -绪论第一章绪论1.1课题的研究背景和意义本文研究的对象是履带式拖拉机变速箱齿轮。
齿轮有限元分析1、通过PROE导入ANSYS模型；2、旋转坐标系，使Z轴与齿轮中心轴重合；workplane—offset wp byIncrements—90°+Y3、改成局部坐标系；workpane—Local coordinate systems—create Local CS—Atwp origin—kcs改为Cylindrical4、Preference—structural;5、Preprocessor—Element Type—Add/Edit/Delete—Add—Solid—Brick 8 node 45;6、Material props—Material Models—Strutural—Linear—Elestic—Isotropic—EX取2.06E5,PRXY取0.3；7、Meshing—Meshtool—global—set—size(6)—Mesh(选择整体模型)—Refine at(line)—refine—选择细化的线；8、Select—Entities—lines—by Nun/pick—from full—OK,点选需要的线，Node—Attached to—lines all,中键确认；9、Modeling—Move/modify—Rotate Node CS—To Active to—,选择目标节点；10、Solution—Dfine Load—Apply—Structural—Force/moment—nodes—选择节点；施加轴向力和径向力；11、Select—Everything;12、Solution—Define loads—Apply—structural—Displacement—On Areas—选择需要约束的面;13、Solution—Solve—Current CS;14、General Postproc—Plot Results—Contour Plot—Nodal Solu:应力云图：Stress—V on Mises Stress;刚度变形：DOF Solution—Displacement vector sum;15、设置变形比例：Plot ctrls—style—Displacement—Scaling—true style.。
ANSYS齿轮接触应力分析案例齿轮是机械传动系统中常用的零部件，用于传递动力和转速。
在齿轮的工作过程中，由于受力情况复杂，容易发生接触应力过大导致齿轮损坏的情况。
为了确保齿轮的工作性能和寿命，需要进行接触应力的分析和优化设计。
ANSYS作为常用的有限元分析软件，可以用于进行齿轮接触应力的模拟和分析。
本文将以一个齿轮接触应力分析案例为例，介绍如何使用ANSYS软件进行接触应力的分析。
本案例以一对齿轮为例，通过对齿轮的建模、加载和分析过程，展示如何通过ANSYS软件进行齿轮接触应力的分析。
1.齿轮建模首先，在ANSYS软件中建立齿轮的几何模型。
可以通过CAD软件绘制齿轮的几何形状，然后导入到ANSYS中进行网格划分。
在建模过程中，需要考虑齿轮的齿形、齿数、模数等参数，并根据实际情况设置合适的几何形状。
2.设置加载在建模完成后，需要设置加载条件。
在本案例中，以齿轮传递动力时的载荷为例，可以通过施加力或扭矩来模拟齿轮的工作情况。
根据实际情况设置载荷大小和方向，以便进行接触应力的仿真分析。
3.网格划分接着对齿轮的几何模型进行网格划分，生成有限元网格。
在ANSYS中，可以通过自动网格划分功能或手动划分网格，确保模型的几何形状与加载条件得到合理的分析精度。
4.设置材料属性在进行齿轮接触应力分析前，需要设置材料的力学性质。
根据齿轮的实际材料属性，设置材料的弹性模量、泊松比等参数，以便进行接触应力的仿真分析。
5.运行分析设置完加载和材料属性后，可以进行齿轮接触应力的仿真分析。
在ANSYS中选择适当的分析模型和求解器，进行接触应力的计算和分布分析。
通过分析结果可以得到齿轮接触区域的应力分布情况，确定是否存在应力集中的问题。
6.结果分析最后，分析计算结果并进行结果的分析和优化。
根据接触应力的分布情况，确定齿轮的工作性能是否满足要求，是否存在应力过大导致损坏的风险。
如果需要，可以对齿轮的设计参数进行调整和优化，以提高齿轮的工作性能和寿命。
ANSYS分析齿轮报告引言本报告旨在使用ANSYS软件对齿轮进行分析，并对分析结果进行详细讨论。
齿轮是机械传动中常用的元件，其主要功能是将动力从一个轴传递到另一个轴。
在设计和制造过程中，通过分析齿轮的性能和行为，可以有效提高其可靠性和工作效率。
分析目标本次分析的目标是评估齿轮的强度和变形情况。
通过ANSYS软件的力学分析功能，我们将使用有限元方法来模拟齿轮的工作过程，包括载荷、应力和变形等方面的分析。
模型建立在进行分析前，首先需要建立齿轮的三维模型。
我们选择使用ANSYS提供的建模工具，根据实际参数和几何形状进行建模。
在建模过程中，我们需要确定齿轮的模量、模数、齿数等参数，并考虑到齿轮的几何特征，如齿侧间隙、齿顶高度等。
材料属性齿轮的材料属性对其性能至关重要。
根据实际需求，我们选择了一种合适的材料，并在ANSYS中设置其材料属性。
常见的齿轮材料包括钢、铸铁等，其材料参数如弹性模量、泊松比等需要根据实际情况进行设置。
载荷设定在齿轮的工作过程中，承受的载荷是十分重要的。
在ANSYS中，我们可以通过施加力、扭矩或压力等载荷方式来模拟齿轮的实际工作情况。
合理的载荷设定可以更准确地分析齿轮的受力情况。
分析过程在进行齿轮的分析过程中，主要涉及到强度分析和变形分析两个方面。
强度分析强度分析是齿轮设计中重要的一部分。
在ANSYS中，我们可以使用有限元分析方法来计算齿轮的应力分布和疲劳强度。
通过合理的载荷设定和材料属性设置，可以得到齿轮在工作过程中的最大应力和应力分布情况。
变形分析变形分析是评估齿轮变形情况的重要手段。
在ANSYS中，我们可以通过施加约束和载荷来模拟齿轮的变形行为。
通过分析齿轮的变形情况，可以判断其运动精度和工作可靠性。
分析结果根据ANSYS的分析结果，我们得到了齿轮的应力分布图和变形图。
通过对结果的分析，我们可以得出以下结论：1.齿轮的应力集中区域主要集中在齿根和齿顶部分，这可能导致齿轮在高载荷下的疲劳破坏。
基于ANSYS的齿轮仿真分析齿轮是一种常见的机械传动元件，广泛应用于工业生产中的各种机械设备中。
齿轮的工作性能直接影响着整个传动系统的性能和可靠性。
为了确保齿轮的正常工作和延长使用寿命，需要对齿轮进行仿真分析。
本文将介绍基于ANSYS软件的齿轮仿真分析方法和流程。
首先，进行齿轮的几何建模。
使用ANSYS软件中的几何建模工具，根据实际齿轮的参数进行几何建模。
包括齿轮的齿数、模数、齿宽等参数。
建立三维模型后，对齿轮进行网格划分，生成有限元模型。
接下来，进行材料属性的定义。
根据实际齿轮的材料，定义材料属性。
包括弹性模量、泊松比、材料密度等参数。
这些参数将被用于后续的载荷和刚度分析。
然后，进行齿轮的载荷分析。
齿轮在工作过程中受到来自外界的载荷作用，主要包括径向力、切向力和轴向力等。
通过ANSYS中的载荷工具，对齿轮进行载荷加载。
可以根据实际工况设置载荷大小和方向。
进行齿轮的接触分析。
齿轮的接触是齿轮传动中的重要性能指标之一、通过ANSYS中的接触分析工具，可以计算齿轮接触面上的应力分布、接触区域和接触压力等参数。
这些参数对于齿轮的寿命和工作性能有重要影响。
进行齿轮的动力学分析。
齿轮在传动过程中会产生振动和噪声。
通过ANSYS中的动力学分析工具，可以计算齿轮的振动模态、固有频率和振动幅度等参数。
这些参数对于齿轮的运行平稳性和噪声控制有重要意义。
最后，进行疲劳分析。
齿轮在长时间使用过程中，容易出现疲劳破坏。
通过ANSYS中的疲劳分析工具，可以预测齿轮的寿命和疲劳破坏位置。
通过疲劳分析结果，可以调整齿轮的设计参数，提高其工作寿命。
综上所述，基于ANSYS的齿轮仿真分析包括几何建模、材料属性定义、载荷分析、接触分析、动力学分析和疲劳分析等步骤。
通过这些分析，可以评估齿轮的工作性能，指导齿轮的设计和改进。
同时，齿轮仿真分析可以帮助优化整个传动系统的工作性能和可靠性，提高机械设备的制造水平和整体效益。
广东造船2019年第3期（总第166期）46作者简介：赵晓明（1986-），男，讲师。
研究方向为轮机工程。
收稿日期：2019-01-19基于ANSYS的齿轮箱齿轮特性分析赵晓明（武警海警学院，宁波 315801）摘 要：为了解齿轮箱工作时齿轮受力和机械振动情况，找出影响齿轮传动性能的因素,创建齿轮三维仿真模型。
利用ANSYS软件对齿轮弯曲应力及模态进行分析，得到齿轮的受力情况和每一阶的模态特征；再通过改变齿轮本身结构进行模态分析，找出影响齿轮模态频率的主要因素，为齿轮的设计建造提供参考。
关键词：仿真设计；齿轮；有限元中图分类号：U663.31 文献标识码：AModal Analysis of Gear Box Based on ANSYSZHAO Xiaoming( Public Security Marine Police Academy, Ningbo 315801 )Abstract: In order to understand the stress and mechanical vibration of the gear when the gearbox works, to find out the factors affecting the transmission performance of the gear, a 3d simulation model of the gear is created and the bending stress and modal of the gear are analyzed by the ANSYS software. The force of gear and the modal characteristics of each order are obtained. By changing the structure of the gear itself, the modal analysis is carried out to find out the main factors affecting the modal frequency of the gear, which provides a reference for the construction and design of the gear.Key words: Simulation design; Gear; FEM1 前言齿轮箱是船舶推进系统的关键组成部分，齿轮箱运行质量的好坏直接影响船舶的动力性能[1]。
基于ANSYS的齿轮静力学分析及模态分析齿轮是一种常用的机械传动装置，广泛应用于机械传动系统中。
在设计齿轮时，常常需要进行静力学分析和模态分析，以确保其性能和可靠性。
基于ANSYS软件的齿轮静力学分析和模态分析方法是一种常用的设计方法。
首先，进行齿轮静力学分析需要获取齿轮的几何参数和材料性质。
几何参数包括齿轮的齿数、模数、齿宽等，材料性质包括齿轮的材料弹性模量、泊松比等。
然后，使用ANSYS软件建立齿轮的三维有限元模型，并进行网格划分。
在建立完有限元模型之后，进行齿轮静力学分析。
首先要定义齿轮的边界条件和载荷情况。
边界条件包括固定约束和辅助约束，以模拟实际应用中的固定情况。
载荷情况包括齿轮的输入转矩和速度，以及传递给齿轮的负载。
然后，应用静力学方程，利用ANSYS软件进行静力学计算，得到齿轮的应力和变形分布情况。
通过齿轮静力学分析，可以评估齿轮的传动性能和承载能力。
根据分析结果，可以进行结构优化，以提高齿轮的性能和可靠性。
除了静力学分析，模态分析也是齿轮设计中的重要环节。
模态分析主要用于研究齿轮的固有振动特性。
通过模态分析可以确定齿轮的固有频率和振型，以及可能产生共振的模态。
在模态分析中，需要定义齿轮的材料性质和几何参数，建立三维有限元模型，并进行网格划分。
然后，通过ANSYS软件进行模态分析，得到齿轮的固有频率和振型。
通过模态分析，可以了解齿轮的振动特性和共振情况，以及可能导致振动问题的关键频率。
根据分析结果，可以采取措施来避免共振问题，提高齿轮的振动稳定性。
总的来说，基于ANSYS的齿轮静力学分析和模态分析方法可以帮助工程师了解齿轮的承载性能和振动特性，以指导齿轮的设计和优化。
这些分析结果对于提高齿轮的传动效率和可靠性非常重要。
因此，建议在齿轮设计过程中，尽量采用ANSYS软件进行静力学分析和模态分析，以确保设计的准确性和可靠性。
基于ANSYS的齿轮静力学分析及模态分析齿轮是常用的动力传动装置，广泛应用于机械设备中。
在设计齿轮传动系统时，静力学分析和模态分析是非常重要的步骤。
本文将重点介绍基于ANSYS软件进行齿轮静力学分析和模态分析的方法和步骤。
1.齿轮静力学分析齿轮静力学分析旨在分析齿轮传动系统在静态负载下的应力和变形情况。
以下是基于ANSYS进行齿轮静力学分析的步骤：步骤1：几何建模使用ANSYS中的几何建模工具创建齿轮的三维模型。
确保模型准确地包含所有齿轮的几何特征。
步骤2：材料定义使用ANSYS的材料库定义齿轮材料的力学性质，例如弹性模量、泊松比和密度等。
步骤3：加载条件定义定义加载条件，包括对齿轮的力或力矩、支撑条件等。
加载条件应符合实际使用情况。
步骤4：网格划分使用ANSYS的网格划分工具对齿轮模型进行网格划分。
确保网格划分足够细致以捕捉齿轮的几何特征。
步骤5：模型求解使用ANSYS中的有限元分析功能对齿轮模型进行求解，得到齿轮在加载条件下的应力和变形分布情况。
步骤6：结果分析分析模型求解结果，评估齿轮的强度和刚度。
如果发现应力或变形过大的区域，需要进行相应的结构优化。
2.齿轮模态分析齿轮模态分析用于确定齿轮传动系统的固有频率和模态形态。
以下是基于ANSYS进行齿轮模态分析的步骤：步骤1：几何建模同齿轮静力学分析中的步骤1步骤2：材料定义同齿轮静力学分析中的步骤2步骤3：加载条件定义齿轮模态分析中，加载条件通常为空载条件。
即不施加任何外力或力矩。
步骤4：网格划分同齿轮静力学分析中的步骤4步骤5：模型求解使用ANSYS中的模态分析功能对齿轮模型进行求解，得到其固有频率和模态形态。
步骤6：结果分析分析模型求解结果，确定齿轮传动系统的固有频率和模态形态。
根据结果可以评估齿轮传动系统的动力特性和工作稳定性。
综上所述，基于ANSYS进行齿轮静力学分析和模态分析可以有效地评估齿轮传动系统的强度、刚度和动力特性。
这些分析结果对于优化齿轮设计和确保齿轮传动系统的正常工作非常重要。
引言摆线针轮行星传动属于K-H-V 行星齿轮传动，与普通的齿轮传动相比，摆线针轮行星传动具有以下主要特点：传动比范围大，单级传动比为6~119，两级传动比为121~7569，三级传动比可达6585030；结构紧凑、体积小、质量轻。
摆线针轮行星传动采用了行星传动结构和紧凑的输出机构，因而结构紧凑，与相同功率的普通齿轮传动相比，体积和质量均可减少1/2~1/3；运转平稳，噪声低；在摆线针轮行星传动过程中，摆线行星轮与针轮啮合齿数较多，且摆线行星轮与针轮的啮合、输出机构的销轴与行星轮端面的销轴孔及行星轮与偏心套之间的接触都是相对滚动，因而运转平稳、噪声低；传动效率高，除了针轮的针齿销支承部分外，其他部件均为滚动轴承支承，同时针齿套的使用使得针轮与摆线行星轮的啮合由滑动摩擦变为滚动摩擦。
因而，摆线针轮行星齿轮传动机构同一般的减速机构相比有更高的传动效率。
一般单级传动效率为90%~95%。
齿轮轴是传动的薄弱环节，限制了高速轴的转速和传递的功率。
减速器系统强度取决于减速器内部各个零件的强度，它们直接决定了减速器的使用寿命，因而各零件具有合理的强度是十分重要的。
国内外许多专家学者对减速器的强度分析作了深入的研究，常用的方法有解析法、试验法和有限元法。
张迎辉等利用MATLAB 软件分析计算得出行星架的支承刚度和曲轴的弯曲刚度对固有频率的影响明显[1]。
张迎辉等分析了机器人用RV 减速器中支承轴承刚度及曲轴和齿轮之间角度周期性变化的影响，并对轴承刚度的灵敏度进行了分析，提出了避免共振和保持精度的方法[2]。
在风电变桨减速器零部件设计过程中需要考虑零部件的传动可靠性、安装合理性，而齿轮轴作为传动的关键零件，在实际应用中至关重要，该零件也容易造成磨损，所以对其进行强度分析就显得尤为重要。
此外，对于轴这些传递动力的零件应在满足强度要求的前提下，使其尺寸尽量小、寿命尽量长。
1齿轮轴的设计因轴为齿轮轴，材料与行星齿轮的相同，故选用20CrMnTi ，渗碳淬火、回火处理。
武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）说明书论文题目基于Ansys workbench 对NGW型行星轮系应力分析学号学生姓名专业班级指导教师总评成绩2014年 5 月 25 日摘要行星轮系是指只具有一个自由度的轮系。
一个原动件即可确定执行件（行星齿轮）的运动，原动件通常为中心轮或系杆；即与行星齿轮直接接触的中心轮或系杆作为原动件带动行星齿轮，一方面绕着行星轮自身轴线O1-O1自转，另一方面又随着构件H（即系杆）绕一固定轴线O-O（中心轮轴线）回转。
行星轮系和差动轮系统称为周转轮系（一个周转轮系由三类构件组成1.一个系杆。
2.一个或几个行星轮。
3.一个或几个与行星轮相啮合的中心轮。
）。
行星轮系中，两个中心轮有一个固定；差动轮系中，两个中心轮都可以动(即F=2)。
其特点是具有结构紧凑、体积小、质量小、承载能力大、传递功率范围及传动范围大、运行噪声小、效率高及寿命长等优点。
主要运用在国防、冶金、起重运输、矿山、化工、轻纺、建筑工业等部门的机械设备中。
本文主要内容是基于NGW型行星减速器中，齿轮间接触时产生的受力情况，并用Proe进行三维建模，然后在Ansys workbench 中进行应力分析，最后观察受力云图，找出最大应力部位，并且根据解算数据与材料的疲劳强度相对比，从而达到验算校核的目的。
本文还简单的介绍了在NGW型减速器中，几个基本要素的简略设计过程，讲述了齿轮的大小，模数，材料的确定，还有轴的大小，轴承的选取以及键的选取。
包括底盘，箱体等设计过程。
最后为验证设计的合理与否，在电脑上完成了对该减速器的装配等任务，确定了该减速器能否顺利完成，是否存在严重的设计缺陷等问题。
以上包括了一个NGW型减速器的基本设计思路和过程，其中仍存在细节缺陷，仅为同类产品提供一个简单的参考作用，也为NGW型减速器的设计提供了一个基础。
关键词：NGW型行星轮系;应力分析AbstractPlanetary gear train refers to having only one degree of freedom gear train. Adriver can determine the actuator (planetary) movement, driver is usually the center wheel or tied; that is in direct contact with the planet gear center wheel ortied as a driving member drives the planetary gear, a planetary wheel itselfaround the axis of rotation of the O1-O1, on the other hand, along with the component H (or tied) rotation about a fixed axis (O-O axis rotary center wheel).Planetary gear train and a differential gear system called epicyclic gear trains (anepicyclic gear train is composed of three types of component 1 a tie. The 2 one or several planetary wheel. Center wheel 3 or a few and the planetary wheel meshed.).Planetary gear train, two center wheel has a fixed; differential gear train, the twocenter wheel can be moved (i.e. F=2).It has the features of compact structure, small volume, small mass, large bearing capacity, high, range of power and transmission range transfer operation low noise, high efficiency and long service life etc.. Mainly used in machinery,metallurgy, national defense, mine hoisting and transportation, chemical, textile,building industry and other departments of the.The main content of this paper is based on the NGW type planetary gear reducer, the force generating gear contact, and 3D modeling with Proe, then thestress analysis in Ansys workbench, the stress nephogram observation, find the maximum stress position, and according to the solution arithmetic according tofatigue strength and material contrast, in order to achieve the purpose ofchecking check.This paper also introduces the NGW type reducer, simple design process of a few basic elements, tells the story of the gear size, modulus, determination of the material, and the size of shaft, bearing selection and key selection. Includes a chassis, body design process.Finally, to verify the rationality of the design, completed in the computer of the reducer assembly task, the speed reducer can be successfuly completed, the existence of serious design problem.These include the basic design idea and process of a NGW type reducer, of which there are still details of defects, only provide a simple reference for similar products, but also provides a basis for the design of NGW type reducer. Keyword :The NGW type planetary gear train ;Stress analysis前言 (1)一．国内外研究状况和应用前景 (3)第一章传动方案的确定 (5)1.1 设计任务 (5)1.2 行星机构类型的选择 (6)第二章齿轮的设计计算 (8)2.1 配齿计算 (8)2.1.1 确定各齿轮的齿数 (8)2.2 齿轮应力分析 (11)第三章轴的的设计计算 (19)3.1 行星轴的设计 (19)3.2 转轴的设计 (20)第四章行星架、箱体和底盘的设计 (23)4.1 行星架的设计 (23)4.2 箱体的设计 (29)4.3 底盘的设计 (33)第五章装配体生成 (35)第六章小结与展望 (39)参考文献 (40)致谢 (42)前言本课题是通过对行星齿轮减速器的结构设计，初步计算出各零件的设计尺寸和装配尺寸，并对其齿轮接触部位进行应力分析，验算疲劳强度，为行星齿轮减速器产品的开发和性能评价提供参考和理论依据。
No1Feb第1期（总第224期）2021年2月机 械 工 程 与 自 动 化MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION文章编号= 1672-6413（2021）01-0094-03基于ANSYS 的EBZ40掘进机行星减速器齿轮强度分析张伟（霍州煤电集团吕临能化有限公司庞庞塔煤矿，山西 临县033200）摘要：在煤矿开采中，掘进机的截割部主要通过减速器来实现控制，因此减速器对整机的使用性能具有重要影响。
以EBZ40掘进机行星减速器齿轮为研究对象，基于ANSYS 对减速器齿轮进行静强度分析，分析结果表明，齿轮啮合最大应力为488 MPa ,核算齿轮强度均满足设计要求。
最后根据分析结果提出了该减速器结构优化建议，即中心轮开槽位置与轮齿之间的位置关系对齿轮强度具有较大影响，应保留足够的安全裕量；轮齿啮合齿处容易压馈，可以通过齿轮表面渗碳淬火等热处理手段提高齿轮的表面强度，该分析可以为其他行星减速器齿轮仿真分析提供有力参考。
关键词：掘进机；行星减速器；结构强度；ANSYS中图分类号：TP391. 7 文献标识码：A0引言掘进机的应用大幅提升了桥梁、隧道、煤炭开采等行业的施工效率，因此也得到了越来越广泛的应用。
随着各国对掘进机研究的不断深入，引入了更多更为 复杂的先进技术。
行星齿轮减速器是掘进机的关键零 部件之一，目前行星齿轮减速器正向着标准化、高精度、大尺寸、高可靠性、耐腐蚀性等方向发展。
影响行星齿轮减速器性能的参数很多，如材料、结构设计、表面处理等，由于掘进机开采的功率大，减速器齿轮的轮齿受载荷较大,容易出现故障。
因此，有必要对减速 器 齿 轮 的 受 力 情 况 进 行 仿 真 分 析。
本 文 以EBZ40减速器齿轮为研究对象进行强度分析，对掘进 机齿轮的结构设计具有一定的参考价值。
1 EBZ40掘进机概述国内外掘进机产品的型号、种类繁多，但基本结构一致， 本文对 EBZ40 型掘进机结构 进行简 要 说明 。
