齒輪用ansys分析
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
齒輪用ansys分析的視頻教程
(持續(xù)更新)外嚙合齒輪、內(nèi)嚙合齒輪、蝸輪蝸桿類瞬態(tài)、顯式動力學(xué)分析，ANSYS ,LS-DYNA,H
針對齒輪類動力學(xué)持續(xù)輸出分析教程，和大家交流。如有問題可直接私聊，在學(xué)習(xí)中進(jìn)步。
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齒輪用ansys分析的實(shí)例教程
前幾天有讀者在公眾號上私信筆者，想讓筆者做一個(gè)齒輪運(yùn)動仿真。今天筆者便使用ANSYS Workbench的Transient Structural（瞬態(tài)動力學(xué)）模塊，模擬一下齒輪傳動。
Step1：
建立齒輪副模型。
筆者使用PTC公司的Creo2.0，通過調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件庫，建立了一個(gè)齒輪副，兩個(gè)齒輪相同，參數(shù)為：齒數(shù)20，模數(shù)2。
Step2：
導(dǎo)入齒輪副模型。
導(dǎo)入Creo建立的幾何模型，雙擊Model進(jìn)入Mechanical。
Step4：
建立摩擦接觸。
建立摩擦接觸，摩擦系數(shù)設(shè)置為0.2；接觸面為齒輪1的齒面，目標(biāo)面為齒輪2的齒面；將Formulation接觸算法設(shè)置為Pure Penalty純罰函數(shù)法，其他設(shè)置保持默認(rèn)。
Step5：
網(wǎng)格劃分
。
為了節(jié)約計(jì)算時(shí)間，網(wǎng)格設(shè)置使用默認(rèn)設(shè)置，網(wǎng)格尺寸為1.5mm。
Step6：
建立轉(zhuǎn)動副
。
我們要讓齒輪轉(zhuǎn)動起來，需要在齒輪中心建立一個(gè)Revolve Joint轉(zhuǎn)動副。齒輪轉(zhuǎn)動的參照物是大地，所以我們選擇Body-Ground，具體設(shè)置方法如下圖一。在Details of Revolute - Ground To chilun.prt\CHILUN中，把Mobile中的Scope選擇為齒輪1的轉(zhuǎn)動孔面，如下圖二所示，其余設(shè)置保持默認(rèn)。同樣的方法，設(shè)置齒輪2的轉(zhuǎn)動副。創(chuàng)建好的轉(zhuǎn)動副如下圖三所示。
Step7：
分析設(shè)置
。
1.
展開 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)自動生成的初始接觸，手動創(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-對地，范圍分別選擇錐齒輪齒輪的內(nèi)孔面。
展開 如何在 Ansys 中對齒輪進(jìn)行分析？
按照以下步驟進(jìn)行
步驟 1：
按照下面的圖片做
第 2 步：
按照下面的圖片做
步驟3：
按照下面的圖片做
步驟4：
按照下面的圖片做
步驟5：
按照下面的圖片做
第 6 步：
按照下面的圖片做
步驟7：
按照下面的圖片做
步驟8：
按照下面的圖片做
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)齒輪接觸的三維模型處理
2、學(xué)齒輪連接非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)非線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)齒輪靜結(jié)構(gòu)接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 齒輪靜結(jié)構(gòu)接觸分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
展開 本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)齒輪三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)模態(tài)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)模態(tài)分析的邊界條件的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 齒輪模態(tài)分析。
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前言
在Zemax OpticStudio中，默認(rèn)的蒙特卡羅公差分析功能中，系統(tǒng)僅會計(jì)算一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，其結(jié)果常常是多波長、多視場的方均根結(jié)果。 如果用戶需求是單一視場、單一波長的話，可以利用內(nèi)部設(shè)定輕易完成。但是如果有很多個(gè)波長或視場要分開看時(shí)，每一種條件都跑一次公差分析的話太過耗時(shí)。這時(shí)就會需要用公差腳本來輔助計(jì)算各種不同的標(biāo)準(zhǔn)。而產(chǎn)生出來的結(jié)果表格，要用
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該系列文章將討論智能手機(jī)鏡頭模組設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)，從概念和設(shè)計(jì)到制造和結(jié)構(gòu)變形分析。本文是四部分系列中的第四部分，它涵蓋了相機(jī)鏡頭的顯式動態(tài)模擬，以及對光學(xué)性能的影響。使用 Ansys Mechanical 和 LS - DYNA 對相機(jī)在地板上的一系列沖擊和彈跳過程進(jìn)行顯式動力學(xué)模擬，其中 LS - DYNA 用于解決跌落物理問題，然后通過 STAR 工具將其導(dǎo)入
如何在 Ansys 中對齒輪進(jìn)行分析？
按照以下步驟進(jìn)行
步驟 1：
按照下面的圖片做
第 2 步：
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步驟3：
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步驟4：
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步驟5：
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第 6 步：
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剛體動力學(xué) (RBD) 屬于經(jīng)典力學(xué)，它利用牛頓運(yùn)動定律求解 1D、2D 或 3D 空間中運(yùn)動的剛體的運(yùn)動。該項(xiàng)目是關(guān)于使用 ANSYS Workbench（機(jī)械）對連桿曲柄滑動機(jī)構(gòu)進(jìn)行 RBD 分析。 ANSYS Mechanical 仿真文件供下載
文件
file.wbpz
使用 ANSYS Mechanical 對齒輪箱進(jìn)行有限元分析。包括模擬文件
file.mechdat
<p><span style="color: rgb(63, 63, 63);">該系列文章將討論智能手機(jī)鏡頭模組設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)，從概念和設(shè)計(jì)到制造和結(jié)構(gòu)變形分析。本文是四部分系列中的第四部分，它涵蓋了相機(jī)鏡頭的顯式動態(tài)模擬，以及對光學(xué)性能的影響。使用Ansys Mechanical和LS-DYNA對相機(jī)在地板上的一系列沖擊和彈跳過程進(jìn)行顯式動力學(xué)模擬，其中 LS - DYNA 用于解決跌落物理問題，然后通過
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)齒輪三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)模態(tài)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)模態(tài)分析的邊界條件的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 齒輪模態(tài)分析。
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<p><span style="color: rgb(51, 51, 51); background-color: rgb(255, 255, 255);">本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51); background-color: rgb(255, 255, 255);">1、學(xué)習(xí)型仿真工程師</span></p>
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)齒輪接觸的三維模型處理
2、學(xué)齒輪連接非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)非線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)齒輪靜結(jié)構(gòu)接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 齒輪靜結(jié)構(gòu)接觸分析
機(jī)械動力傳輸系統(tǒng)最關(guān)鍵的機(jī)械部件之一是齒輪。為了傳遞扭矩，帶有切齒的紡紗機(jī)部件與另一個(gè)齒部件嚙合。由于其高度的多功能性，齒輪被用于各種各樣的應(yīng)用，從小型手表到大型重型設(shè)備，如汽車和航空航天工業(yè)以及船用發(fā)動機(jī)中使用的設(shè)備。因此，接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力是影響齒輪故障的兩個(gè)關(guān)鍵因素
