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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
: c3 Z* Y7 H: V+ p9 j1 {7 ^& v# X8 Z, e+ O% T5 B5 U) `$ f9 K2 m
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;. {+ j& L! l" M) L% ?

0 ~4 X/ O7 n# a8 K3 c+ G0 E2、在AutoCAD中生成面域8 m+ m; y1 i: w5 f

# F' ?8 K; J, U8 l' u: s- A, v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;. ?& m- r3 d: Z; S6 f
* K+ X1 Q7 G: e) Q
3、在Ansys中Import(输入)SAT文件
( @0 g2 f8 d- R8 ^! o6 T
1 T) c/ k. ]# G6 C( H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!
; N. M- B4 y- Q' w! Q) D: s% p1 L
4、齿形复制
9 f4 e! v" v9 w+ R: P
) w6 ?/ F; b$ X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;
3 a4 H( A  R* Y5 L( R1 T9 R7 h+ T% d4 n/ C
5、形成面积,并构建拉伸的导向线
8 o$ i+ t8 i" p. c& q* C0 {  T4 N. S4 u1 J9 L# l/ z" `. A: L
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。5 v7 A1 m5 N* }- T# K! }

0 D" g3 @1 F) o5 q1 R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:
' z5 L5 F1 R! \, F6 d( U  M3 C0 k: G) Q( s7 Q
分度圆上螺旋角的正切等于分度圆周长除以导程
& ]2 c5 _, [% z$ N
/ W$ z7 \+ n! \: u- C# B所以,可以计算出导程,然后) w$ P+ N! h4 k  _- ~" a4 ^1 |6 ~

0 u- M/ B4 ?! v2 }5 j9 O8 I  o7 l齿宽除以导程再乘以360就是需要的角度。
: O9 V7 S) i  B( o4 ?8 F! r8 E$ C
6、旋转拉升面积形成体积+ E# [9 E/ O2 w  Y% [" @0 A0 q2 k

6 K/ g1 \. n# V' s0 j将端面沿螺旋线拉伸,就形成需要的斜齿轮
% T( ~! T- @0 H
9 m  ]$ y9 n& S, g; l* t7、构建另一个齿轮
: l8 m4 f7 t4 j& d" h  J, e
5 f) {  z1 ?6 R8 L" [2 w7 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。
4 D( V" g$ q% o
: g7 Q& A% e  S6 C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 ?* {7 N! `- F4 I6 H; f0 X# Q
' P! S! E: M  P; o! N3 L
8、平移一个齿轮
0 P  c6 D9 d& l
4 ~) [" M+ e- a3 x) 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 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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