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7天前
查看: 3256|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( M0 ]7 O' ?8 `7 a0 s% \, {

: D3 F/ t8 L% K# q, ^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;
- L6 _+ r! u% Y5 _3 S0 ?% U' S7 }2 i$ e% S
2、在AutoCAD中生成面域8 X* e8 E7 c3 N* ~# `4 x

/ L# n8 B: g& R% Y& r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;
& @4 a$ X0 U$ a; n% ~/ O6 L  R4 F+ M
3、在Ansys中Import(输入)SAT文件# o6 R5 L& Z1 u8 h
& \& h% r. J0 s; M; g- F! q
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!
' T! a" L7 N' W2 R* u8 h3 Y" Z
( I+ t% V& W% y4、齿形复制
% p% G! G1 F* w
% _0 ^3 R! p9 B4 r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 l# B+ l" l* G$ P$ c
  R: Y; a  T7 X' s( L
5、形成面积,并构建拉伸的导向线, p. m% W: P6 a" g- s1 |$ D, @/ m+ Z
4 V4 a& i$ J% ^9 y8 v  v1 x
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。
6 g# I: U! w8 z, D1 c4 v9 Q1 H
6 P0 x+ \- d2 h1 x/ \4 L/ N8 F7 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:7 F% [9 D* g/ n) B, v% O
, P! B; c- K- |  b, q% L1 f* D
分度圆上螺旋角的正切等于分度圆周长除以导程! G5 m- `" r' K2 s5 z# H4 `6 ^+ M
8 V0 R( {; K" j1 I" I+ C. Q3 c
所以,可以计算出导程,然后
6 h% Z8 W8 |9 e1 i& W
  d; o( y+ Y% L4 L% A" t4 m齿宽除以导程再乘以360就是需要的角度。
! P' s* R& \2 E" v4 B9 R$ |0 u1 \' O+ b3 A  f+ O3 f
6、旋转拉升面积形成体积
# t- H" ^: {: Q' z& e0 L* t9 K/ l2 ~. b; w
将端面沿螺旋线拉伸,就形成需要的斜齿轮6 P* w* p. V7 z/ `

2 p/ F0 s$ o  p8 h$ _( ?7、构建另一个齿轮% [( Q. t4 l, v- c9 O8 ^3 U
. [2 x& j1 e2 e/ Z3 h; m" _9 |) A
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。
# G! b. Q$ V- x7 t+ P9 w7 u( Z9 |. \7 F  y$ c5 h, _+ v
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。% y1 z7 u* i/ }% Q4 p

; O% D3 W& \" g8、平移一个齿轮
( H3 S9 w6 c  h( k( w! @: J# @2 R' w  z' q  K: Q3 ^# H
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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