Analysis of the stress-strain state of gears by the finite element method in SolidWorks

2025

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.32523/2616-7263-2025-153-4-152-166
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This study focuses on the evaluation of the stress-strain state of a spur cylindrical gear through numerical simulation using the finite element method (FEM) implemented in SolidWorks Simulation. The main objective is to assess the gear’s strength under static loading, accounting for thermal conditions, and to identify zones of stress concentration. The research encompasses both theoretical calculations and numerical modeling. A gear made of 40X alloy steel, modeled in 3D, was subjected to force loads and appropriate boundary conditions. The results demonstrated that the maximum equivalent stresses remained well below the material's yield strength, and all deformations were within the elastic region. The findings also highlighted critical areas susceptible to local stress peaks. A comparison with analytical methods confirmed the higher precision of FEM in predicting stress distribution. The outcomes contribute to gear design optimization by enhancing reliability and fatigue resistance. The methodology and results have practical implications for improving the durability and performance of gear mechanisms in mechanical engineering applications.