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8天前
查看: 3257|回复: 4
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[原创] Ansys中构建斜齿轮的方法!

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发表于 2007-8-11 22:43:24 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国上海

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1、用AutoCAD构建单个齿形! B/ X$ `& g  e2 g1 s% i

" Z; \0 t. b) c& t1 f# }通过生成一系列的点,再通过这些点联成样条曲线,分别构建大、小齿轮各一侧齿型,另一侧齿形通过镜象操作得到,齿顶部分也做好,齿根部分包括过渡曲线做好,但齿根圆最好不要完全做好,要比理论值短一段为好,目的是将来阵列后,便于再进行齿根圆的补齐相连,如果不补齐可能出现曲线不封闭的问题;" C; L' p  J  C9 F: i
+ H  f1 h7 v5 y: b& c. U
2、在AutoCAD中生成面域- T: @  c3 q4 o

$ G$ h, n( h+ ?( n单个齿形构建好以后,其余部分用一段大圆弧代替,形成封闭图形,然后将封闭面积生成面域,最后Export(输出)SAT文件;
+ \, }+ S, M0 p, B) V* `% _8 ?0 M' `. F
3、在Ansys中Import(输入)SAT文件. \; V4 z" u' V8 i% @8 g& j
3 }' D9 S# l4 @& R4 N$ ]3 Q# c
进入Ansys,输入(Import)前面生成的文件,然后将面积删除,大圆弧也删除,仅剩下齿的各段曲线,包括齿顶圆、渐开线、齿根过渡曲线、部分齿根圆弧......等等。此时,将各段曲线进行合并,例如,渐开线合并为一条线,齿顶圆弧合并为一条线等等,这样才不会出现太多的关键点、线、面积等,否则的话,模型会非常复杂可导致电脑无法处理,另外,后面的分析也会很不方便,例如指定“接触面”时会很困难!9 u1 [: o) }" n# R. v7 Y- Q
' }5 ^% g1 h0 C) X2 l$ ^9 Q7 `
4、齿形复制
$ m8 j/ K0 r3 k2 t( {6 K! F, d5 \% }" ~8 `+ k
将活动坐标切换成全局柱坐标,复制单个齿形为多个齿形,此操作只需在Y坐标填入相邻齿夹角的角度值即可,即是360除以齿数,然后逐一连接上齿根圆上的缺口,正好是在柱坐标中选择并连接关键点而形成圆弧;# F6 K2 |5 k( x
* w/ f# |+ d% b3 Z' P& J' O$ X
5、形成面积,并构建拉伸的导向线( p$ P" [/ w) M& g: C( Y* l+ m
0 y/ e' m8 f9 t( Q) G  ]
将封闭的曲线形成面积,同时建造2个关键点(仍然在柱坐标中),并通过这两个关键点联成一条螺旋线。这两个关键点的X坐标为分度圆半径,Z坐标差值为齿宽,Y坐标差值为螺旋角。
: o* E+ U' ~: e8 o$ e
. _  y$ F) b. M, G- y3 F这个螺旋角很容易搞错,它不是斜齿轮的螺旋角,而是分度圆上螺旋线轴向上升齿宽距离时转过的角度!数学关系如下:1 y, W5 S/ G6 ^* Y- h$ r, l

* u2 z& B' o! e分度圆上螺旋角的正切等于分度圆周长除以导程1 j: D) A( R; w3 O. ]2 q1 \

. X% Z! {! T+ J& x, i1 S2 x所以,可以计算出导程,然后; D6 u7 Z, N' F3 A

7 P8 ~/ A: V; q7 p8 L/ P% i' w齿宽除以导程再乘以360就是需要的角度。
8 f3 R6 K& w+ i( }9 M% v& `" P4 h7 y. J
6、旋转拉升面积形成体积
6 A6 \8 \1 k" \
3 i8 b' s4 R+ C6 t! S' q将端面沿螺旋线拉伸,就形成需要的斜齿轮) \# m5 I) X& M$ P5 [+ b

1 j  H1 U1 I8 F9 K* }9 I5 A7、构建另一个齿轮
  ~& P  L3 q% h5 n" v9 u3 A* O' k/ I
注意螺旋线反向,而且也要在其自己的分度圆上构建螺旋线。
3 z- \% j! u$ m9 ~$ W! X& @5 y5 p. i/ R6 c( B: }
一般在这步操作中两个齿轮的中心都在原点为好,否则要指定局部坐标系。1 C7 A  O3 K7 Y" A
6 e* z( |! Z1 S! A6 u
8、平移一个齿轮' M$ D4 q7 t9 z, n+ K7 o: q% U

6 y* j, [3 }+ h8 o切换成全局笛卡儿坐标系,移动距离为中心距即可
gear.jpg

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参与人数 1三维币 +3 收起 理由
hero2006 + 3 鼓励原创

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 楼主| 发表于 2007-8-20 08:03:39 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
这样构建出来的斜齿轮,如果直接分网将会很困难,比较可行的办法是在旋转拉伸前对面积分网,然后拉伸。
 楼主| 发表于 2007-8-21 14:58:55 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
初步分网结果如下,可以根据需要对接触部分细化分网。
file000.jpg

评分

参与人数 1三维币 +5 收起 理由
hero2006 + 5 好资料

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发表于 2012-2-25 22:06:01 | 显示全部楼层 来自: 中国重庆
不错的学习资料!谢谢分享
发表于 2012-4-20 11:07:51 | 显示全部楼层 来自: 中国河南郑州
很好 呵呵 可是怎么旋转拉伸啊 我还不是很明白
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