铜蜗轮蜗杆的接触强度是衡量其性能的最重要因素

       由于铜蜗轮蜗杆几何模型比较复杂，其力学分析非常困难。随着计算机技术的发展，在齿轮研究中广泛应用有限元方法来计算应力和应变。国内外许多学者对轮齿接触分析进行了大量研究，提出基于弹性理论的铜蜗轮蜗杆接触应力计算方法。但这类方法需要高深的数学知识和大量的编程，工程应用效率低。

       本文运用ANSYS/LS-DYNA软件，取铜蜗轮的四个齿和整个蜗杆进行三维实体动力学接触仿真分析，得到良好的接触形态。

       铜蜗轮副动态接触分析前处理

       铜蜗轮蜗杆模型由Pro/ E软件建立，然后导人到ANSYS软件中进行计算前处理。

1.1选择单元

       对读人ANSYS的齿轮接触模型，选用solid 164和she11163两种单元。

1.1.1solid164单元

       solidl64单元是8节点六面体单元，它能节省机时，并在大变形条件下增加可靠性。

1.1.2she11163薄壳单元

       She11163是4节点四边形单元，或3节点三角形单元。选用 she11163单元，是因为在ANSYS/LS-DYNA中，solid164单元不具有旋转自由度，不能通过给其施加转速和转矩使其转动并且进行接触分析。

       定义铜蜗轮内圈表面为she11163单元，并定义为刚性体，就可以进行施加转速和转矩的负载操作，以进行动力学接触仿真分析。用刚性体定义有限元模型中的刚体部分，可以大大减小显式分析的计算时间。这是由于定义一个刚性体后，刚性体内所有节点的自由度都藕合到刚性体的质量中心上去。因此，不论定义了多少节点，刚性体仅有6个自由度。每个刚性体的质量、质心和惯性由刚性体体积和单元密度计算得到。作用在刚性体上的力和力矩由每个时间步的节点力和力矩合成，然后计算刚性体的运动，再转换到节点位移。http://www.zbdongxing.com/