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

2025

Закрытый доступ Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.32523/2616-7263-2025-153-4-152-166
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

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.