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10天前
查看: 3022|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9 m3 r3 g. O; R( l5 f: `/ r: ^

) y) P- l( p% o, g* }7 B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;
( z5 z( h. k- p- o2 ?+ u. \4 A  @% V
2、在AutoCAD中生成面域
6 ?2 e) m- J2 g" u3 N1 u$ G( n$ |4 y( [" u
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;
; h* a3 I# n$ H) f" w$ A8 l$ B) y2 A9 w/ R4 r; ]: l0 C
3、在Ansys中Import(输入)SAT文件: E: r% w( O+ G. _* X( C- {

! F( f! }3 ?+ D, ~& {% X& @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!: K+ l# z2 V1 Y3 F* q' y; j) T- K

1 W" I# E, U( ]2 D: R1 z3 m$ ~4、齿形复制& b( d+ p; E0 E" F- D

/ X. ], ]  L, w; r: c# A6 ?9 L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;6 ~5 n0 K& X% i+ S/ J$ v. N
; [6 N& I% u9 b% O! b# o# G8 h
5、形成面积,并构建拉伸的导向线5 M. n6 C' d+ \1 {; W
* x+ [4 N( {% C' C
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。$ |" c: t! k, B# j
9 a/ a$ P$ Y9 B
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:* L  e2 A# a0 I& ?1 e8 I- F6 j

& p: B; L& {7 i9 L: X! E分度圆上螺旋角的正切等于分度圆周长除以导程
, i4 J% I. y6 K" y# E$ l' E2 ^% k+ L0 }# j: d- U
所以,可以计算出导程,然后
2 j% T' E9 O5 m( K+ m4 y  R. D# `$ }7 u! x+ h; ]
齿宽除以导程再乘以360就是需要的角度。
" P6 W0 D9 z0 i/ y% a9 v
  A" z& ^9 }- S1 |8 I6 C6、旋转拉升面积形成体积
- ?4 T! ?; r2 O5 _2 \$ a" E- C; ~. v) B; h
将端面沿螺旋线拉伸,就形成需要的斜齿轮
& l0 `7 |- A: Y0 G: `
8 F3 Q# P( M2 [! z9 O# Z7、构建另一个齿轮
1 Z$ `, x2 e) a6 i$ D; p( b1 i) ~/ C' p2 T3 |. q. v$ b
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。
, ]" M" _7 F# C1 h  P; G( j6 P; Y/ g$ m
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。
) H! L  A' B% s* t* r/ T( V4 `9 `/ [/ _' X5 u) K
8、平移一个齿轮' e4 E  U9 V0 \) `8 ]; N3 f3 a

' X) j4 O! i) C( S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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