SolidWorks齿轮设计，用2D简化的方法来进行齿的强度校核

在机械设计中，我们经常遇到关于齿轮的设计。在设计过程中，通常要对齿轮的齿的强度进行一下校核。今天就给大家带来一个齿轮校核分析的文章。 这个内容是安排在专栏里的，因为有个朋友想看看齿轮分析的过程。于是就提前拿出来与大家分享一下。看看这个齿轮用SolidWorks simulation有限元分析软件是如何快速校核的。

齿轮受力分析

下面说下具体的步骤。

一、绘制两个齿轮，并添加配合。

新建一个装配体文档，在装配体中从SolidWorks的设计库找到正齿，拖拽到装配体中，模数为2，齿数20，其他随便选选。

正齿轮

拖拽出来后，把两个齿轮配合好，中心线都添加好。 应力分析的时候要用。 这个正齿轮有个问题，就是齿根没有圆角，因此会产生应力奇异的现象。我们还要添加圆角。但是这里我要展示的是分析过程，所以我就不修改了。大家注意这个地方就好。连个基准轴之间的距离为40mm（2×20）。尺和尺之间添加的是相切配合。

装配好的齿轮装配体

二、新建静应力分析，把使用2D简化选择上，并设置2D简化参数

新建算例

剖面深度就是齿轮的厚度。这个可以根据自己的情况来设置。

2D简化参数

确定后得到的图形

2D简化结果

三、设置分析参数

1、设置材料为合金钢

2、全解接触改为 ：无穿透

无穿透接触

3、夹具设置：一个齿用铰链，一个齿用固定

夹具设置

4、载荷设置：在添加铰链夹具的齿轮上添加力矩 大小为10N*M,注意一下方向。中心就选之前创建的基准轴。

添加载荷

5、画 格，这个 格就随便画画了，正常要在齿的部位加密的，但是因为这个齿轮本身存在应力奇异现象（ 格越密，应力越大），所以就随便画画了。

画 格

6、开始分析，最终得到的结果如下图，从分析结果可以看到，齿根部受力是最大的，因此要有合适的圆角，另外就是，被固定齿的中心应力是不对的，因为齿轮被固定住了，这与实际情况不同。实际情况下，连个齿轮都是旋转的。所以这里我们可以把它看成是还没动起来的一瞬时的应力，其实这个时候应力也是最大的。当然如果想分析几个瞬时的应力也是有办法的，因为齿轮的基础不可能是在一个位置上，不同的位置应力也是不一样的。所以还可以采用其他的手段进行分析。但是问题就在这，你都知道最大的了，那么小一点的应力对于我们来说也不是那么重要了。

分析结果

通过这几步就完成了一个齿轮的分析。还是相当的方便的。使用2D简化功能，就是使用了壳单元，可以大大的减少单元格的数量。加快我们的计算速度。2D简化功能还是很好用的，对于这类的模型分析很有用。这些内容在我的专栏里也会有讲解。喜欢的朋友可以去看看。现在还有优惠券。