Анализ влияния коэффициента Пуассона материала на деформативность зубчатых колес

Abstract

С использованием конечноэлементной аппроксимации анализируется напряженно-деформированное состояние прямозубого цилиндрического зубчатого колеса из низкомодульного композиционного материала в различных фазах зацепления с металлической шестерней. В частности, сопоставлены значения упругих перемещений зуба и коэффициента перекрытия при контактировании в полюсной зоне и вершине зуба. Установлена нелинейная зависимость соотношения изгибной и контактной жесткости зуба от коэффициента Пуассона ν и показано существенное увеличение жесткости в области отрицательных значений ν, характерных для ауксетичных материалов

Stress-strain state of straight spur gear made of low modular composite in different phases of mesh-ing with metal pinion is analyzed by finite-element approximation. Particularly, values of tooth elastic dis-placements and contact ratio at contact in the pole zone and tooth top were compared. The nonlinear de-pendences of a ratio between contact and bending stiffness on Poisson’s ratio ν were established. Signifi-cant increase of the stiffness was shown in the area of negative value ν being typical for auxetic materials