基于响应面的柔轮应力和刚度分析

摘要：

针对柔轮的小体积、高刚度、高寿命的设计要求，在理论上建立弹性齿圈受力模型，探究设计时结构间的尺寸搭配与补偿方法. 基于响应面法和中心复合设计（CCD）采样方法，在ANSYS Workbench中进行参数化建模和有限元分析，得出应力和刚度对结构参数的响应曲面（线），分析各结构参数对应力和刚度的影响规律. 分析结果表明，在柔轮的小体积设计中，可以减小径向变形量以抵消半径减小时增加的应力，减小壁厚以抵消筒长减小时内壁产生的应力. 柔轮的小体积设计会使承载能力减弱，加剧齿圈后端的应力集中和疲劳破坏. 应在保证啮合状态和承载能力的情况下，增大厚径比，减小径向变形量，以减轻齿圈后端的应力集中现象. 通过响应面法得出关于柔轮应力和刚度的回归曲线，可以用于设计时获取最优值.

关键词：响应面法、柔轮结构参数、应力、刚度、优化设计

所属期刊栏目：53

分类号：TH 132

资助基金：国家“863”高技术研究发展计划资助项目2015AA043001；中央高校基本科研业务费资助项目106112017CDJXY110008

在线出版日期：2019-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：638-644, 691