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錐齒輪減速機(jī)結(jié)構(gòu)的離散化

文章出處:   責(zé)任編輯:   發(fā)布時(shí)間:2017-03-20 08:58:43    點(diǎn)擊數(shù):-   【
錐齒輪減速機(jī)結(jié)構(gòu)的離散化。錐齒輪減速機(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)行齒輪減速馬達(dá)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,錐齒輪減速機(jī)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?。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(jiǎn)化到節(jié)點(diǎn)上去,以便對(duì)單元組合體施加位移邊界條件,進(jìn)行約束處理;若錐齒輪減速機(jī)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,應(yīng)齒輪減速馬達(dá)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。錐齒輪減速機(jī)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,而齒輪減速馬達(dá)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。
如果是錐齒輪減速機(jī)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。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,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),即形成齒輪減速馬達(dá)單元?jiǎng)偠染仃囎愕母咚狗e分點(diǎn)上精度高。所以,我們般先計(jì)算出各單元積分點(diǎn)處的應(yīng)力。沿著單元的邊界,錐齒輪減速機(jī)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)。齒輪減速馬達(dá)工程上通常感興趣的是邊緣和節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力,為了克服邊緣和節(jié)點(diǎn)上應(yīng)力不連續(xù)和精度差等缺點(diǎn),般是以單元內(nèi)高斯點(diǎn)處應(yīng)力為基準(zhǔn),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。
錐齒輪減速機(jī)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,隨著齒輪減速馬達(dá)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,齒輪減速馬達(dá)編程水平受到限制,即使錐齒輪減速機(jī)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實(shí)際要求的應(yīng)用程序來。http://m.1177567.com/Products/k77jiansuji.html

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