齒輪嚙合動(dòng)力學(xué)的案例
學(xué)習(xí)記錄——Workbench齒輪嚙合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)評(píng)估——直齒圓柱齒輪動(dòng)力學(xué)評(píng)估
今天學(xué)習(xí)的案例是是Workbench齒輪嚙合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)評(píng)估，該案例的難點(diǎn)是第一點(diǎn)是如何通過接觸對(duì)齒輪進(jìn)行等效模擬，第二個(gè)是影響齒輪收斂因素主要是法向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。
本案例還是遵循377原則，即三大步三小步。如圖所示。
1.前處理
1.1幾何模型系統(tǒng)的構(gòu)建
導(dǎo)入模型如圖所示。
1.2材料模型系統(tǒng)的構(gòu)建
密度：7850
楊氏模量：210e9
泊松比：0.3
1.3有限元模型系統(tǒng)的構(gòu)建
1.3.1材料賦予
1.3.2連接關(guān)系：轉(zhuǎn)動(dòng)和接觸
1.3.3網(wǎng)格劃分
2求解
2.1載荷邊界條件
主要是兩個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)副。
2.2位移邊界條件
2.3求解設(shè)定
關(guān)閉自動(dòng)時(shí)間步，打開大變形，時(shí)間步設(shè)50。
3.后處理
下面是本案例的思維導(dǎo)圖。
展開 學(xué)習(xí)記錄——Workbench齒輪嚙合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)評(píng)估——直齒圓柱齒輪動(dòng)力學(xué)評(píng)估
<p>今天學(xué)習(xí)的案例是是Workbench齒輪嚙合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)評(píng)估，該案例的難點(diǎn)是第一點(diǎn)是如何通過接觸對(duì)齒輪進(jìn)行等效模擬，第二個(gè)是影響齒輪收斂因素主要是法向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。</p><p>本案例還是遵循377原則，即三大步三小步。<span style="color: rgb(25, 27, 31);">如圖所示。
ANSYS workbench錐齒輪嚙合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 附ANSYS Workbench 下載
今天介紹一下如何利用workbench實(shí)現(xiàn)錐齒輪嚙合的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。有限元分析流程分為3大步、3小步，如下圖所示。今天將以這種方式介紹workbench錐齒輪嚙合分析的流程。
圖1 有限元分析流程
0
1
前處理
1.1 幾何模型的構(gòu)建
本文幾何模型導(dǎo)入workbench中，如圖所示
圖2錐齒輪幾何模型
1.2 材料定義
材料選用默認(rèn)結(jié)構(gòu)鋼
1.3 有限元模型的構(gòu)建
有限元模型的構(gòu)建包括材料賦予、網(wǎng)格劃分以及連接關(guān)系的構(gòu)建
1.3.1 材料賦予
雙擊瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析流程中的Model，進(jìn)入Mechanical界面，單擊項(xiàng)目樹幾何結(jié)構(gòu)下的兩個(gè)零件，左下角細(xì)節(jié)框中，材料處指派材料為structural steel
1.3.2 網(wǎng)格劃分
左側(cè)項(xiàng)目樹網(wǎng)格處插入一個(gè)方法，選中兩個(gè)零件，劃分方法為四面體；然后插入兩個(gè)尺寸調(diào)整，對(duì)所有齒面進(jìn)行尺寸控制，得到了如圖所示的網(wǎng)格模型。
圖3 網(wǎng)格模型
1.3.3 連接關(guān)系的構(gòu)建
刪除系統(tǒng)自動(dòng)生成的初始接觸，手動(dòng)創(chuàng)建相應(yīng)接觸和連接副。
首先在左側(cè)項(xiàng)目樹連接下插入一個(gè)摩擦接觸：接觸面和目標(biāo)面分別選擇兩個(gè)錐齒輪齒面，摩擦系數(shù)為0.15。然后在左側(cè)項(xiàng)目樹連接中插入兩個(gè)回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)中連接類型改為幾何體-對(duì)地，范圍分別選擇錐齒輪齒輪的內(nèi)孔面。
展開 Workbench齒輪嚙合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析簡例
如何利用workbench實(shí)現(xiàn)齒輪嚙合的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。
如下圖所示
今天將以這種方式介紹使用workbench實(shí)現(xiàn)齒輪嚙合的分析流程。有限元分析流程分為3大步、3小步。
一篇有關(guān)齒輪仿真的比較新穎的資料
一篇有關(guān)齒輪仿真的比較新穎的資料，內(nèi)容比較新穎，希望對(duì)各位有用。
基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的齒輪嚙合動(dòng)力學(xué)仿真研究.part1.rar
基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的齒輪嚙合動(dòng)力學(xué)仿真研究.part2.rar
一篇有關(guān)齒輪仿真的比較新穎的資料
一篇有關(guān)齒輪仿真的比較新穎的資料，內(nèi)容比較新穎，希望對(duì)各位有用。
基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的齒輪嚙合動(dòng)力學(xué)仿真研究.part2.rar
基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的齒輪嚙合動(dòng)力學(xué)仿真研究.part1.rar
如何在多體動(dòng)力學(xué)模型中評(píng)估齒輪嚙合剛度
在對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行噪聲、振動(dòng)和粗糙度（NVH）分析時(shí)，齒輪嚙合的彈性對(duì)結(jié)果起著至關(guān)重要的作用。COMSOL Multiphysics? 軟件中的新特征和功能能夠準(zhǔn)確地評(píng)估齒輪嚙合剛度，從而可以幫助我們創(chuàng)建一個(gè)精確的齒輪模型。今天，我們將解釋為什么要考慮齒輪嚙合彈性，以及如何計(jì)算齒輪嚙合剛度并將其納入多體動(dòng)力學(xué)模型中的重要性。
齒輪嚙合剛度的重要性
在齒輪發(fā)明之前，輪子在摩擦力的作用下將一個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)傳遞到另一個(gè)軸上。使用這種摩擦輪的主要缺點(diǎn)是超過一定的扭矩值時(shí)會(huì)發(fā)送滑脫，這是因?yàn)榭梢詡鬟f的最大扭矩會(huì)受到摩擦扭矩的限制。為了克服這一限制，人們開始使用齒輪，如今更普遍是被稱為鈍齒輪或齒輪。
使用多體動(dòng)力學(xué)模塊中的零件庫創(chuàng)建的齒輪對(duì)。
齒輪的主要目的是避免滑移。這就是為什么一個(gè)齒輪的齒要插入配對(duì)齒輪的齒之間的原因，這個(gè)過程稱為齒輪嚙合。與齒輪的核心區(qū)域相比，齒輪的嚙合區(qū)域更加靈活。因此，當(dāng)試圖準(zhǔn)確捕捉系統(tǒng)中的動(dòng)力學(xué)和振動(dòng)時(shí)，考慮齒輪嚙合的剛度很重要。
齒輪嚙合剛度取決于幾個(gè)不同的參數(shù)，最重要的是，它會(huì)隨齒輪的旋轉(zhuǎn)而變化。這使得問題變成非線性問題，并且連續(xù)變化的齒輪嚙合剛度會(huì)引起系統(tǒng)的振動(dòng)。這種存在于傳動(dòng)系統(tǒng)中不同部分的振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生噪聲輻射。因此，評(píng)估齒輪嚙合剛度并將其納入齒輪模型中至關(guān)重要。
使用靜態(tài)接觸分析評(píng)估齒輪嚙合剛度
為了檢查齒輪嚙合剛度，我們首先假設(shè)齒輪是彈性體，并建立它們之間的接觸模型。然后進(jìn)行靜態(tài)參數(shù)分析，以確定嚙合循環(huán)中不同位置的齒輪嚙合剛度。嚙合周期的定義是齒輪旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，之后下一個(gè)齒占據(jù)第一個(gè)齒的位置。
為了理解這個(gè)過程，我們以其中兩個(gè)均由鋼制成的齒輪為例來說明，這些齒輪具有以下特性：
在該示例中，兩個(gè)齒輪在其各自的中心處鉸接。
展開 齒輪仿真資料
分享一些齒輪仿真資料，未經(jīng)挑選，各位見諒
資料
齒條齒輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真分析.pdf
,
基于ADAMS的變速箱齒輪的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真.pdf
,
基于ADAMS的齒輪變速箱動(dòng)態(tài)特性仿真分析.pdf
,
基于ADAMS的齒輪傳動(dòng)特性仿真分析.pdf
,
基于ADAMS的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性仿真.pdf
,
基于ADAMS的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性研究.pdf
,
基于ADAMS的齒輪嚙合過程中齒輪力的動(dòng)態(tài)仿真.pdf
,
基于ADAMS的多級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真.pdf
,
基于ADAMS的蝸輪蝸桿剛?cè)狁詈?em>動(dòng)力學(xué)分析.pdf
,
基于ADAMS的小齒輪齒條動(dòng)力學(xué)仿真分析.pdf
,
基于ADAMS的錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性仿真和可靠性疲勞分析.pdf
,
基于ADAMS直齒圓柱齒輪減速器動(dòng)力學(xué)的仿真.pdf
,
基于Pro_E和ADAMS齒輪嚙合的動(dòng)力學(xué)仿真.pdf
,
基于Pro_E和ADAMS的齒輪減速器動(dòng)力學(xué)仿真.pdf
,
基于Pro_E和ADAMS的齒輪嚙合精確動(dòng)力學(xué)仿真.pdf
,
基于Pro_E與ADAMS行星輪系仿真研究.pdf
,
基于Proe_Adams_Matlab起重機(jī)虛擬樣機(jī)研究.pdf
,
基于PROE和ADAMS的變速器動(dòng)力學(xué)仿真.pdf
,
基于UG和ADAMS的齒輪嚙合動(dòng)力學(xué)仿真.pdf
,
基于UG和ADAMS行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真.pdf
,
展開 ADAMS齒輪嚙合的動(dòng)力學(xué)仿真
ADAMS齒輪嚙合的動(dòng)力學(xué)仿真
workbench 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué) 求解齒輪嚙合的例子。
ANSYS Workbench對(duì)齒輪進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真是非常方便，包括接觸的設(shè)置、轉(zhuǎn)動(dòng)副的設(shè)置等都非常方便。如果計(jì)算不收斂時(shí)，主要通過調(diào)試網(wǎng)格質(zhì)量、接觸算法、載荷施加的方式等；再者就是裝配體模型一定不要有干涉。還有就是由于齒輪的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)計(jì)算量較大，可以仿真轉(zhuǎn)動(dòng)兩三個(gè)齒即可，為提高計(jì)算的準(zhǔn)確性，可以將這兩三個(gè)齒進(jìn)行網(wǎng)格局部加密，以便更加接近真實(shí)解。
如下圖所示為斜齒輪裝配體，分析齒輪嚙合過程中的力學(xué)屬性。其中，左邊主動(dòng)輪施加轉(zhuǎn)速，其值為60rpm；右邊從動(dòng)輪施加轉(zhuǎn)矩，其值10N·M。
2.分析思路
（1）由于是動(dòng)力學(xué)分析，這里選擇瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析模塊；
（2）兩個(gè)齒輪的嚙合面存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的接觸，使用摩擦接觸；
（3）兩個(gè)齒輪需要轉(zhuǎn)動(dòng)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)副實(shí)現(xiàn)；
（4）轉(zhuǎn)速和扭矩載荷都通過轉(zhuǎn)動(dòng)副載荷（Joint Load）實(shí)現(xiàn)。
3.分析步驟
（1）創(chuàng)建瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析模塊，設(shè)置材料屬性，這里就用默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼，導(dǎo)入幾何模型；
（2）賦予材料屬性，保持默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼；
（3）設(shè)置接觸。如下圖所示，接觸面選擇所有的主動(dòng)輪嚙合面，目標(biāo)面選擇所有的從動(dòng)輪嚙合面，設(shè)置接觸關(guān)系為摩擦接觸，摩擦系數(shù)設(shè)置為0.2。
提示：由于選擇的面太多，直接點(diǎn)擊選取比較麻煩，這里提供一個(gè)較為簡單的方法就是通過工具欄中的框選按鈕（Box Select），比如說要選擇主動(dòng)輪上的接觸面，可以先將從動(dòng)輪隱藏，然后通過Box Select選取主動(dòng)輪所有的面，然后按著Ctrl鍵通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵反選不需要的面；從動(dòng)輪的接觸面亦是如此。
注意：對(duì)于齒輪分析來說，一定要檢查接觸是否有干涉。
（4）創(chuàng)建轉(zhuǎn)動(dòng)副連接關(guān)系。選中模型樹上的Connections，然后在工具欄中的Body-Ground中的Revolute，即轉(zhuǎn)動(dòng)副，然后選取齒輪的內(nèi)表面，軟件將自動(dòng)識(shí)別旋轉(zhuǎn)中心。
展開 （交流貼）齒輪動(dòng)力學(xué)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)、行星齒輪動(dòng)力學(xué)、人字齒行星齒輪動(dòng)力學(xué)、MATLAB建模、Workbench強(qiáng)度仿真等
本人專攻齒輪動(dòng)力學(xué)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)、行星齒輪動(dòng)力學(xué)、人字齒行星齒輪動(dòng)力學(xué)、MATLAB建模、Workbench強(qiáng)度仿真等，歡迎相關(guān)研究方向的人員來交流。
RecurDyn 應(yīng)用：基于多體動(dòng)力學(xué)的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真
本文介紹基于多體動(dòng)力學(xué)的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真，使用多體動(dòng)力學(xué)對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真的一種新方法，這一方法能使工程師在各種情況或條件下開發(fā)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。首先，介紹RecurDyn/DriveTrain 解決方案；其次，分享相關(guān)應(yīng)用案例；然后，將繼續(xù)驗(yàn)證這種齒輪接觸計(jì)算方法；最后進(jìn)行總結(jié)。
首先，先介紹一下RecurDyn/Drivetrain的解決方案，如何在通用多體動(dòng)力學(xué)軟件RecurDyn中合理地對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。
多體動(dòng)力學(xué)能夠考慮到應(yīng)用于多個(gè)體的力，是一種計(jì)算時(shí)域中機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為的仿真方法。RecurDyn 已廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，包括汽車、建筑設(shè)備、印刷設(shè)備、家電產(chǎn)品和精密儀器，汽車領(lǐng)域的應(yīng)用案例如上圖所示。大家可以看到，RecurDyn適用于各種運(yùn)動(dòng)分析類型。
接下來，我想介紹一個(gè)RecurDyn用于齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)行為仿真的新功能。現(xiàn)有的傳動(dòng)系統(tǒng)中的NV（振動(dòng)噪聲））方面的問題越來越嚴(yán)重，因此BEV（純電動(dòng)汽車）和 HEV（混合動(dòng)力汽車）正在汽車行業(yè)中興起。
齒輪接觸引起的噪聲和振動(dòng)通過軸、軸承和外殼傳遞到底盤。嚙合偏差是齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中NV（噪聲振動(dòng)）的主要來源。
嚙合偏差是由齒輪連接的軸的變形或軸的輕微偏移引起的，要對(duì)這種情況進(jìn)行精確仿真，在此建模中必須考慮以下 4 個(gè)因素：
- 齒輪變形的可變嚙合剛度和嚙合時(shí)的齒數(shù)量變化
- 考慮彎曲變形和軸的扭轉(zhuǎn)變形
- 考慮在軸承施加的組合載荷下的軸承剛度
- 考慮在應(yīng)用載荷下外殼的變形
特別是在高精度齒輪接觸計(jì)算中，這些因素是必需的，因?yàn)檎駝?dòng)主要是由齒輪接觸引發(fā)。
展開 ADAMS行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)仿真
圖3.添加驅(qū)動(dòng)對(duì)話框
2.6 運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真
前面的參數(shù)設(shè)置完成后，最后只需將仿真時(shí)間設(shè)置為1s，步數(shù)設(shè)置為1000步，啟動(dòng)求解器程序，即可得到仿真圖形。
2.7 仿真結(jié)果
1）傳動(dòng)裝置角速度仿真
經(jīng)過前面ADMS虛擬樣機(jī)建立后，啟動(dòng)仿真求解程序后，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)算后，求解出本文需要仿真的角速度曲線。
a.行星支架運(yùn)動(dòng)角速度
b.太陽輪運(yùn)動(dòng)角速度
圖4.輸入軸和輸出軸角速度
2）結(jié)果對(duì)比
行星齒輪減速機(jī)構(gòu)太陽輪和行星支架理論上的減速比為：
其中為傳動(dòng)比
為行星輪齒數(shù)，40
為太陽輪齒數(shù)，120
計(jì)算得到理論傳動(dòng)比為2.67
由太陽輪和行星支架角速度曲線計(jì)算得到仿真減速比為，可以看出在行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真中，仿真結(jié)果和理論計(jì)算結(jié)果高度一致。
3. 動(dòng)力學(xué)仿真
3.1 模型修改
對(duì)于行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真和動(dòng)力學(xué)仿真之間的區(qū)別在于齒輪間相互關(guān)系的建立，在運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真中齒輪間靠齒輪副連接，相互之間的運(yùn)動(dòng)與理論值高度吻合。動(dòng)力學(xué)仿真時(shí)齒輪間采用接觸的方式相互連接，在動(dòng)力學(xué)仿真中會(huì)因?yàn)?em>齒輪間接觸剛度和間隙，而使仿真結(jié)果和理論計(jì)算值產(chǎn)生一定的出入，但是更加真實(shí)。
在運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真模型的基礎(chǔ)上，首先將齒輪副G1~G6刪除，然后建立三個(gè)行星輪和太陽輪、內(nèi)齒輪之間的接觸，C1~C6。其中接觸剛度的可以參考公式2），阻尼系數(shù)可以設(shè)置成接觸剛度的0.1%~1%。
施加扭矩載荷，對(duì)行星輪架施加與運(yùn)動(dòng)方向相反的負(fù)載扭矩，扭矩大小為100Nm，如圖所示。
3.2 動(dòng)力學(xué)仿真
設(shè)置仿真時(shí)間為1s，仿真步數(shù)為1000，進(jìn)行仿真分析，分析完成后查看仿真結(jié)果。
展開 ANSYS Workbench齒輪瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真
一些CAE朋友經(jīng)常問到齒輪的動(dòng)力學(xué)仿真，在這里通過一篇文章說明基于ANSYS Workbench齒輪的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真的分析思路和具體步驟。
1
問題描述
如下圖所示為斜齒輪裝配體，分析齒輪嚙合過程中的力學(xué)屬性。其中，左邊主動(dòng)輪施加轉(zhuǎn)速，其值為60rpm；右邊從動(dòng)輪施加轉(zhuǎn)矩，其值10N·M。
2
分析思路
（1）由于是動(dòng)力學(xué)分析，這里選擇瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析模塊；
（2）兩個(gè)齒輪的嚙合面存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的接觸，使用摩擦接觸；
（3）兩個(gè)齒輪需要轉(zhuǎn)動(dòng)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)副實(shí)現(xiàn)；
（4）轉(zhuǎn)速和扭矩載荷都通過轉(zhuǎn)動(dòng)副載荷（Joint Load）實(shí)現(xiàn)。
3
分析步驟
（1）創(chuàng)建瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析模塊，設(shè)置材料屬性，這里就用默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼，導(dǎo)入幾何模型；
（2）賦予材料屬性，保持默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼；
（3）設(shè)置接觸。如下圖所示，接觸面選擇所有的主動(dòng)輪嚙合面，目標(biāo)面選擇所有的從動(dòng)輪嚙合面，設(shè)置接觸關(guān)系為摩擦接觸，摩擦系數(shù)設(shè)置為0.2。
提示：由于選擇的面太多，直接點(diǎn)擊選取比較麻煩，這里提供一個(gè)較為簡單的方法就是通過工具欄中的框選按鈕（Box Select），比如說要選擇主動(dòng)輪上的接觸面，可以先將從動(dòng)輪隱藏，然后通過Box Select選取主動(dòng)輪所有的面，然后按著Ctrl鍵通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵反選不需要的面；從動(dòng)輪的接觸面亦是如此。
注意：對(duì)于齒輪分析來說，一定要檢查接觸是否有干涉。
（4）創(chuàng)建轉(zhuǎn)動(dòng)副連接關(guān)系。選中模型樹上的Connections，然后在工具欄中的Body-Ground中的Revolute，即轉(zhuǎn)動(dòng)副，然后選取齒輪的內(nèi)表面，軟件將自動(dòng)識(shí)別旋轉(zhuǎn)中心。分別創(chuàng)建兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。
（5）劃分網(wǎng)格，網(wǎng)格使用默認(rèn)的自動(dòng)劃分方式。
展開 基于ABAQUS的齒輪瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 ￥30
該案例是一對(duì)齒輪的動(dòng)態(tài)分析，小齒輪施加轉(zhuǎn)速，大齒輪加阻力矩
