ABAQUS：标准锥齿轮齿根应力校核

    锥齿轮对基本数据：

    锥齿轮对基准齿廓：

    本文主要包括以下内容：

• 使用KISSSoft接触分析计算锥齿轮齿根应力

• 使用ABAQUS计算锥齿轮齿根应力

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    锥齿轮对工作工况：

    进行接触分析：

    齿宽方向齿根应力曲线：

    经KISSSoft计算得到该工况下，齿根最大应力为247.28MPa。

使用ABAQUS计算锥齿轮齿根应力

    此次分析将直接在ABAQUS中导入锥齿轮对数模。在开始分析之前需要提前将工作齿面所对应的齿根数模切出备用。

非结构化网格：

    在ABAQUS中导入锥齿轮对数模，采用ABAQUS：圆柱斜齿轮齿根应力校核---子模型技术中所提到的两分析步方法，一步用于生成接触关系移除初始间隙，一步用于分析计算。单元采用默认的二阶四面体单元，尺寸控制在齿顶齿宽方向3-4层网格。

    全局应力场求解结果为242.9MPa：

    可以发现直接使用二阶四面体计算得到的结果与KISSSoft计算误差已经在5%以内。不过这种方法不利于控制计算文件大小，在大规模计算的时候会造成较大的计算成本。

结构化网格：

    使用HyperMesh绘制锥齿轮结构化网格如下，锥齿轮根部8层网格，二阶流六面体单元，缩减积分，分析方法与之前相同：

    结构化网格计算结果为241MPa：

    可以发现使用二阶六面体缩减积分，齿根8层网格计算结果与KISSSoft误差控制在5%以内，对标效果良好。

    使用子模型技术进一步求解：

    求解结果与KISSSoft基本一致。

• 对于对于该锥齿轮，齿根8层网格精度已经足够；

• 摩擦因子对求解结果具有显著影响，需要设置正确的摩擦因子，或者需要保持KISSSoft与ABAQUS所使用的的摩擦因子是一致的；

• 对于求解齿根应力的问题，不推荐使用线性单元，即使是线性六面体单元；

• 尽管使用非结构化网格也可以达到与结构化网格一致的求解精度，但是依然推荐使用结构化网格。