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11天前
查看: 3125|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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x
1、用AutoCAD构建单个齿形
% c4 E- L( h- Z) |
; g# m* Z% W3 c& G" V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;% U( e0 }0 }: s( E8 t6 v

, [! ?% D, k% t2、在AutoCAD中生成面域# a' Z- X, @6 w; E0 N, i4 U
" C$ v8 [# }) G/ r# V% i
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;
5 J  y2 l/ X$ y' g0 x$ a5 d" p* H2 V0 T1 a
3、在Ansys中Import(输入)SAT文件- d. k: x; \1 V- C$ l  P

% {, O, Q' [: ^8 d8 ?$ |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!
% |+ q) ~6 c6 k3 b! ]9 p
8 A8 g: A  E% Q" ~' ^- r4、齿形复制% Y8 u; |* V6 Z5 p% [

5 q, x9 g% w9 }( J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;
" E  V" r8 E/ v, \+ X4 v) d8 W9 O- M# H4 x+ ~
5、形成面积,并构建拉伸的导向线8 Y- `% |. W# c' Z

$ L8 D: u1 h5 z7 x- W% Y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。
' q, Q( c1 |. E( C8 l9 }6 ~
( ^2 c( d. H8 B: B* {" D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:
, i3 p- {6 B9 N& r' k6 E" c+ }' z, U+ c2 C' Q# |! Z* U
分度圆上螺旋角的正切等于分度圆周长除以导程, O$ Q: j6 `! M9 C% I( I

0 }$ ?/ z0 U( ^所以,可以计算出导程,然后+ q6 p5 L1 J2 {; _
1 c, d( e5 l9 t+ W: T; N5 N
齿宽除以导程再乘以360就是需要的角度。1 Q# T$ c1 t( j* I( X

) u" [$ O& v4 H: f0 w$ T( A. @6、旋转拉升面积形成体积
" s5 d- W2 g, T3 b. J  ~0 O- ?$ f
8 X+ N& x1 f1 x/ k- m将端面沿螺旋线拉伸,就形成需要的斜齿轮) c3 Q3 A( R* w+ V

. _$ l7 r8 N0 ~# n: m0 ~: ~  S$ y& B7、构建另一个齿轮
& j: q' ^& d3 ]
/ ~: k( _, L* F% R/ y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。( W5 }: o/ ~) o1 C- u/ C

- Z, B; o8 B- e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。" [/ ^7 B9 k6 ]4 J
$ W9 p! ]& [9 v/ M$ R% }; v7 W
8、平移一个齿轮9 @/ v' M1 Y* Y* N4 C; I3 B; y
( K7 [2 F' _, B6 ^& 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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