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2022-03-11
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2021-06-26
查看: 2969|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

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x
1、用AutoCAD构建单个齿形- }6 y' W" h1 U: A1 {
  C7 {" k% q  a) x
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;: ~4 c8 w  Q# i! I
8 y5 `+ z; i! a0 [% ?* m. s
2、在AutoCAD中生成面域
' v/ R# p+ D1 \3 j# _# f
- B( M2 J9 k1 t1 r$ J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;
/ B( g& }( O; E* z: q0 q) g
9 K' W7 t6 f) I. s' l* S: T8 o3、在Ansys中Import(输入)SAT文件6 {- K! M' ?7 e! h- m

- M8 i& s. H3 X& b8 ?6 L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!
4 I: Z) j' a" ~0 O4 r" S5 |( i8 Y- W
; @( V0 y  w4 ^" {4、齿形复制5 J$ l; _- L" r) k  J. {  I
7 N7 O9 J' x7 ~7 y
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;4 A8 R" X' v" i1 l. [, x

+ r/ J8 s) L6 t/ M6 ]: \5、形成面积,并构建拉伸的导向线4 t$ T3 A" [1 r9 e$ B1 W, Q
4 D+ z" a0 c3 j* R8 J1 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。
$ Z6 x- x( I) o3 ~7 j3 [8 s8 @: j( G% C  e9 v& q
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:
( m- L6 S  @. s8 `& H
& h" N, t0 O! h  W6 }, z' b分度圆上螺旋角的正切等于分度圆周长除以导程8 j- V: |" E8 Z1 |( d' j  H! _" ?  k8 F" e
% ]3 t' w1 t! M9 m* b0 l9 q9 h
所以,可以计算出导程,然后/ a1 R/ X* c# u; ]& g7 E8 n( G

9 O/ {% q) n5 k, a+ h' `5 r- p齿宽除以导程再乘以360就是需要的角度。! Q$ s4 f' j$ U

6 F* o& e( k5 ~6、旋转拉升面积形成体积
, y/ [+ y! m2 w. M+ v8 E
- p; I7 K: B/ D, v( T% f将端面沿螺旋线拉伸,就形成需要的斜齿轮' b% }6 @4 |  w* i/ p

+ y; \9 [" ~9 s, `7、构建另一个齿轮
& I0 Q! l  R/ r/ b9 A8 f. H) |  Q7 P- w+ K; R: B! _9 ~% {
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。4 E9 E; @/ B  r1 S) w
- y+ A" D0 S! u( h  z7 S
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。" q7 M; L% D" F4 o& b, K
; z, w0 Z& p" k9 v' |
8、平移一个齿轮
' i9 c5 {. h# ]6 a! u
" z! M$ }( W0 V- l- ?9 M) J- m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
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
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

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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
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
很好 呵呵 可是怎么旋转拉伸啊 我还不是很明白
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