ansys分析單個(gè)齒輪的案例
基于ANSYS經(jīng)典界面的單個(gè)螺栓聯(lián)接的分析-1
在對(duì)機(jī)械裝配體進(jìn)行有限元分析時(shí)，經(jīng)常涉及到螺栓聯(lián)接的分析問題。
那么如何對(duì)螺栓聯(lián)接進(jìn)行分析呢？方法很多，這主要取決于問題本身的性質(zhì)及分析的目的。
本文以單個(gè)螺栓聯(lián)接分析為例，說明如何在ANSYS經(jīng)典界面中進(jìn)行有預(yù)緊的螺栓聯(lián)接分析。之所以選擇經(jīng)典界面，是為了清晰地說明ANSYS進(jìn)行螺栓分析的實(shí)質(zhì)。
雖然在WB中也可以方便的進(jìn)行螺栓預(yù)緊的分析，但是那里只能看到表面現(xiàn)象，而對(duì)于弄清楚其建模的實(shí)質(zhì)幫助不大。
該例子來自于《ANSYS機(jī)械工程應(yīng)用精華50例》的第47個(gè)例子。【（第三版），高耀東，劉學(xué)杰主編，電子工業(yè)出版社，2011.】，本文主要對(duì)其加強(qiáng)了顯示部分和講解部分，以便用戶能更清晰地理解其分析過程。
本篇對(duì)于螺栓聯(lián)接使用完整的三維建模方式，第二篇使用簡(jiǎn)化建模方式。
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【問題描述】
一個(gè)連接結(jié)構(gòu)由上連接板，下連接板，一個(gè)螺栓，一個(gè)螺母構(gòu)成。如下圖所示。該圖只繪制了整個(gè)連接的四分之一，因?yàn)閷?duì)稱的緣故，只分析四分之一就足夠。
該聯(lián)接很簡(jiǎn)單，就是一個(gè)螺栓加上一個(gè)螺母把上下兩塊連接板固定在一起。
現(xiàn)在給螺栓施加5000N的預(yù)緊力，然后施加1000N的工作載荷，要求施加該預(yù)緊力及施加工作載荷后，螺栓中的應(yīng)力分布狀態(tài)，以及兩塊連接板的應(yīng)力狀態(tài)。
【問題分析】
1. 幾何建模。由于問題簡(jiǎn)單，直接在ANSYS中進(jìn)行建模，對(duì)于螺栓分成四個(gè)空心圓柱體，而螺母是一個(gè)空心圓柱體（藍(lán)色），它們之間均使用粘接的方式進(jìn)行連接。
2. 預(yù)緊力的施加。首先需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)預(yù)緊截面，并對(duì)此截面劃分網(wǎng)格，從而生成預(yù)緊單元。這里對(duì)螺栓的與其軸線垂直的中截面生成預(yù)緊截面，并在此截面上創(chuàng)建預(yù)緊單元。
展開 ANSYS Workbench分析實(shí)例之齒輪動(dòng)態(tài)接觸分析
前幾天有讀者在公眾號(hào)上私信筆者，想讓筆者做一個(gè)齒輪運(yùn)動(dòng)仿真。今天筆者便使用ANSYS Workbench的Transient Structural（瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)）模塊，模擬一下齒輪傳動(dòng)。
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(dòng)副
。
我們要讓齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)起來，需要在齒輪中心建立一個(gè)Revolve Joint轉(zhuǎn)動(dòng)副。齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)副。創(chuàng)建好的轉(zhuǎn)動(dòng)副如下圖三所示。
Step7：
分析設(shè)置
。
1.
展開 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 如何在 Ansys 中對(duì)齒輪進(jìn)行分析？ ￥5
如何在 Ansys 中對(duì)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
ANSYS workbench 齒輪模態(tài)分析 ￥10
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(huì)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。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
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ANSYS workbench齒輪靜結(jié)構(gòu)接觸分析 ￥10
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(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)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 ANSYS workbench齒輪齒條靜結(jié)構(gòu)接觸分析 ￥10
學(xué)習(xí)非線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51); background-color: rgb(255, 255, 255);">4、學(xué)習(xí)齒輪齒條靜結(jié)構(gòu)接觸分析的載荷施加</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51); background-color: rgb(255, 255, 255);">案例介紹：</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51); background-color: rgb(255, 255, 255);">所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
展開 基于ansys workbench的齒輪傳動(dòng)分析 ￥20
問題描述：齒輪是傳動(dòng)系統(tǒng)中承受載荷和傳動(dòng)動(dòng)力的主要部件，也是最容易出故障的零件之一，因此對(duì)齒輪傳動(dòng)過 程中接觸應(yīng)力分析有一定的必要。
分析類型：齒輪接觸分析
分析平臺(tái)：ANSYS Workbench 17.0
分析人：技術(shù)鄰 一無所有就是打拼的理由
技術(shù)難點(diǎn)：接觸對(duì)的設(shè)置
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/b/218
齒輪傳動(dòng)模型
齒輪傳動(dòng)動(dòng)畫
展開 ANSYS Mechanical 對(duì)齒輪箱進(jìn)行有限元分析 ￥5
使用 ANSYS Mechanical 對(duì)齒輪箱進(jìn)行有限元分析。包括模擬文件
file.mechdat
SW對(duì)齒輪的有限元分析問題（對(duì)比ansys）
Geartrax生成的齒輪，圖5是參數(shù)
然后導(dǎo)入Solidworks，左下的齒輪鉸鏈連接，然后加了一個(gè)1N的轉(zhuǎn)矩，右邊的固定
仿真提示模型計(jì)算空間不夠，如果點(diǎn)no，如果左下齒輪沒有顯示，點(diǎn)yes，無解
模型導(dǎo)入ansys，左下齒輪圓柱固定，加了1N轉(zhuǎn)矩，右上齒輪完全固定，
求解結(jié)果嚴(yán)重形變（1N得力鋼就要形變？！）請(qǐng)問哪里設(shè)置錯(cuò)誤了么
很想把我的模型傳上來，提示說該擴(kuò)展無法上傳
ANSYS下齒輪彎曲強(qiáng)度可靠性分析
ANSYS的PDS模塊可用來做結(jié)構(gòu)可靠性分析。它采用的算法主要有蒙特卡羅法或響應(yīng)面法（RSSFEM）。蒙特卡羅法的優(yōu)點(diǎn)是適用面廣，只要建模準(zhǔn)確、模擬的次數(shù)足夠多，所得的結(jié)果就基本是可信的；而其缺點(diǎn)則是對(duì)計(jì)算平臺(tái)，尤其是硬件平臺(tái)要求較高，所以以前使用范圍比較狹窄。隨著科技的進(jìn)步，如今的計(jì)算機(jī)技術(shù)一日千里，計(jì)算機(jī)硬件性能的發(fā)展也進(jìn)入了一個(gè)新的高度，基于以上這些條件，蒙特卡羅法的應(yīng)用也越來越廣泛。本文所述就是利用蒙特卡羅法來分析結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性的具體案例。本文基于ANSYS的二次開發(fā)語言APDL和UIDL，開發(fā)了漸開線直齒圓柱齒輪的參數(shù)化建模模塊，并對(duì)齒輪做了彎曲強(qiáng)度可靠性分析
ANSYS下齒輪彎曲強(qiáng)度可靠性分析.pdf
展開 
采用 UG、HyperMesh 和 ANSYS 的齒輪軸模態(tài)分析
齒輪軸有限元模型如圖2 所示。其中，材料參數(shù)為: 彈性模量E =210GPa，泊松比μ =0． 3，密度ρ =7． 8 ×103kg /m3。
5 基于ANSYS 的齒輪軸模態(tài)分析
將在HyperMesh 中得到的齒輪軸有限元模型通過HyperMesh 與ANSYS 的專業(yè)接口導(dǎo)入到ANSYS 中，定義分析類型為模態(tài)分析，在分析選項(xiàng)設(shè)置中確定要分析的模態(tài)數(shù)目及所采用的模態(tài)分析方法，添加約束，利用ANSYS 求解并擴(kuò)展模態(tài)。
ANSYS 提供了如下7 種模態(tài)提取方法: BlockLancozos 法、子空間法、PowerDynamics 法、縮減法、非對(duì)稱法、阻尼法和QR 阻尼法。綜合分析各種提取方法的特點(diǎn)，本文采用Block Lancozos 法求解齒輪軸模型的固有頻率和振型。
由于齒輪軸在實(shí)際工作中并非處于自由狀態(tài)，而是裝在機(jī)體內(nèi)，處于約束狀態(tài)。因此，根據(jù)齒輪軸的實(shí)際工作狀態(tài)，對(duì)圖1b 所示的面A 添加徑向及軸向自由度約束，對(duì)面B 添加徑向自由度約束。在理論與實(shí)踐中均發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)的低階模態(tài)對(duì)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)影響較大，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)模態(tài)分析時(shí)，常常只需要知道前幾階固有頻率和振型，而不必求出全部固有頻率和振型。因此在本次計(jì)算中只提取了齒輪軸的前9 階模態(tài)。
6 結(jié)果分析
從模態(tài)頻率可以看出，第1 階模態(tài)的頻率接近于0，即所謂的剛體模態(tài)。因此真正意義上的模態(tài)應(yīng)該是從第2 階開始的模態(tài)。表1 所示為齒輪軸前9 階非零模態(tài)頻率和振型描述，圖3 所示為第1、4、5 階非零模態(tài)振型圖。
為驗(yàn)證有限元模態(tài)分析結(jié)果的正確性，對(duì)該齒輪軸進(jìn)行了約束狀態(tài)下的模態(tài)試驗(yàn)，齒輪軸模態(tài)分析測(cè)試系統(tǒng)示意圖如圖4 所示。試驗(yàn)設(shè)備包括激振器、加速度傳感器、電荷放大器、數(shù)據(jù)采集器和ME'scope 模態(tài)分析軟件。
展開 基于ANSYS的準(zhǔn)雙曲面齒輪建模及有限元分析
重型機(jī)械科技-2004年 03期-基于ANSYS的準(zhǔn)雙曲面齒輪建模及有限元分析
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重型機(jī)械科技-2004年 03期-基于ANSYS的準(zhǔn)雙曲面齒輪建模及有限元分析.pdf
基于ANSYS有限元軟件的直齒輪接觸應(yīng)力分析
基于ANSYS有限元軟件的直齒輪接觸應(yīng)力分析<P><BLOCKQUOTE>
<table width="85%"><tr><td class="txt4"><img src="images/icon_close.gif"> <strong>該主題已結(jié)帖并可繼續(xù)討論,給分記錄如下:</strong></td></tr><tr><td class="quoteTable"><table width="100%"><tr><td width="100%" valign="top" class="txt4"><table width="100%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"></table></td></tr></table></td></tr></table>
</BLOCKQUOTE></P><BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-08-10 14:36:53被卡內(nèi)基評(píng)為3星級(jí)，為發(fā)貼者加分60。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點(diǎn)評(píng):</B></Font>
基于ANSYS有限元軟件的直齒輪接觸應(yīng)力分析.rar
展開 ANSYS Workbench曲柄連桿齒輪機(jī)構(gòu)剛體動(dòng)力學(xué)分析 ￥5
該項(xiàng)目是關(guān)于使用 ANSYS Workbench（機(jī)械）對(duì)連桿曲柄滑動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行 RBD 分析。 ANSYS Mechanical 仿真文件供下載
文件
file.wbpz
