齒輪傳動ansys仿真的案例
基于ansys workbench的齒輪傳動分析 ￥20
問題描述：齒輪是傳動系統中承受載荷和傳動動力的主要部件，也是最容易出故障的零件之一，因此對齒輪傳動過 程中接觸應力分析有一定的必要。
分析類型：齒輪接觸分析
分析平臺：ANSYS Workbench 17.0
分析人：技術鄰 一無所有就是打拼的理由
技術難點：接觸對的設置
業務咨詢網址：http://www.yqgqt.org.cn/b/218
齒輪傳動模型
齒輪傳動動畫
LS-DYNA，齒輪傳動系統飛濺潤滑仿真
齒輪傳動系統飛濺潤滑，SPH方法，技術要點：六面體網格劃分、型腔SPH粒子生成、接觸方式設置等，歡迎技術合作，郵箱：513484528@qq.com
RecurDyn 應用：基于多體動力學的齒輪傳動系統動力學仿真
本文介紹基于多體動力學的齒輪傳動系統動力學仿真，使用多體動力學對齒輪傳動系統進行動態仿真的一種新方法，這一方法能使工程師在各種情況或條件下開發齒輪傳動系統。首先，介紹RecurDyn/DriveTrain 解決方案；其次，分享相關應用案例；然后，將繼續驗證這種齒輪接觸計算方法；最后進行總結。
首先，先介紹一下RecurDyn/Drivetrain的解決方案，如何在通用多體動力學軟件RecurDyn中合理地對傳動系統進行仿真。
多體動力學能夠考慮到應用于多個體的力，是一種計算時域中機械系統的動態行為的仿真方法。RecurDyn 已廣泛應用于各個工業領域，包括汽車、建筑設備、印刷設備、家電產品和精密儀器，汽車領域的應用案例如上圖所示。大家可以看到，RecurDyn適用于各種運動分析類型。
接下來，我想介紹一個RecurDyn用于齒輪傳動系統行為仿真的新功能。現有的傳動系統中的NV（振動噪聲））方面的問題越來越嚴重，因此BEV（純電動汽車）和 HEV（混合動力汽車）正在汽車行業中興起。
齒輪接觸引起的噪聲和振動通過軸、軸承和外殼傳遞到底盤。嚙合偏差是齒輪傳動系統中NV（噪聲振動）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，要對這種情況進行精確仿真，在此建模中必須考慮以下 4 個因素：
- 齒輪變形的可變嚙合剛度和嚙合時的齒數量變化
- 考慮彎曲變形和軸的扭轉變形
- 考慮在軸承施加的組合載荷下的軸承剛度
- 考慮在應用載荷下外殼的變形
特別是在高精度齒輪接觸計算中，這些因素是必需的，因為振動主要是由齒輪接觸引發。
展開 Abaqus齒輪鏈條傳動仿真 附ABAQUS經典例題集下載
進行傳動鏈條的有限元分析時，可以利用Abaqus中的非獨立實體（mesh on part）對重復出現的Part進行裝配，從而節省網格劃分的時間。
傳動鏈條Abaqus仿真
非獨立實體引用Part層級的網格，因此只需要對其依賴的對象劃分網格、定義單元即可，在Assembly層級中，所有具有同一指向的Instance會出現相同的網格、單元類型。
mesh on part
在Assembly模塊裝配時，類型選擇Dependent，建議通過Edge to edge裝配約束將陣列出的Instance裝配到指定位置。最終68個Instance對應的Part只有5個，只需要對這5個部件劃分網格就可以了。
非獨立實體
劃分完網格、定義好截面屬性，通過單元質量檢查工具評估得到該分析模型的穩定時間增量為1e-7量級，為加速計算，將兩個鏈輪約束為剛體，并在Explicit分析步中設置質量縮放，將穩定時間增量人為地提高一個數量級。
鏈條應力云圖
鏈條-鏈輪傳動
鏈條應變云圖（局部剖面）
本模型的初始狀態有一些裝配干涉，導致鏈輪和鏈條套筒的網格有略微穿透，低版本的Abaqus需要編輯inp來調整初始穿透。
展開 
二級齒輪減速器傳動系統的參數化建模及機構仿真
中國制造業信息化-2003年 10期-二級齒輪減速器傳動系統的參數化建模及機構仿真
lw.JPG
中國制造業信息化-2003年 10期-二級齒輪減速器傳動系統的參數化建模及機構仿真.pdf
ANSYS Workbench傳動軸優化靜力學仿真 ￥19.89
</p><p><br></p><p>2 Ansys workbench有限元分析軟件</p><p>在ANSYS 7.0版本問世之前，ANSYS公司致力于研發其核心產品ANSYS。這一版本通過其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過編寫復雜的程序才能進行仿真，這限制了其在工程領域的普及應用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號，局面發生了轉變。ANSYS Workbench以其創新的用戶界面和工作流程，簡化了仿真過程，極大地提升了用戶體驗，因此迅速被廣泛應用，其普及程度甚至超越了傳統的ANSYS經典版本。目前，ANSYS Workbench已經發展到24.0版本，繼續引領著行業的進步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個先進的仿真平臺，具備分析和模擬復雜機械系統的能力。它涵蓋了結構靜力學、結構動力學、剛體動力學、流體動力學、結構熱力學、電磁場分析以及多物理場耦合分析等多個領域。這些功能使得工程師能夠對機械系統進行全面的性能評估，從而優化設計，提高產品的可靠性和性能。</p><p>在結構靜力學方面，ANSYS Workbench能夠模擬材料在靜態載荷下的響應，包括應力、應變和位移等參數。在結構動力學分析中，該平臺可以模擬結構在動態載荷下的行為，如振動和疲勞。剛體動力學分析允許工程師研究物體在受到力和扭矩作用時的運動情況。</p><p>流體動力學模塊使工程師能夠模擬液體或氣體在各種條件下的流動行為，這對于設計高效的流體傳輸系統至關重要。結構熱力學分析則關注材料在熱載荷下的行為，包括熱膨脹和熱應力。
展開 基于ANSYS11的齒輪嚙合仿真
剛接觸ANSYS11.0對于其多體動力學仿真功能進行一點探索.
相對于ANSYS10.0,新版本的一個重要改進就是多體動力學仿真,可以實現運動副的大位移大轉動分析.
本人作了一個簡單的直齒輪副的嚙合沖擊多柔體動力學仿真,與大家共同分享新版的特點.
附件中是三個動畫文件.
示例圖
主動輪（上）被動輪（下）的轉動位移曲線：
主動輪和被動輪的轉速曲線（轉速以線性遞增方式加載在主動輪上）：
主動輪和被動輪的旋轉加速度曲線：
gearmeshresult.rar
ANSYS Workbench齒輪瞬態動力學仿真
4
總結
ANSYS Workbench對齒輪進行動力學仿真是非常方便，包括接觸的設置、轉動副的設置等都非常方便。如果計算不收斂時，主要通過調試網格質量、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動力學計算量較大，可以仿真轉動兩三個齒即可，為提高計算的準確性，可以將這兩三個齒進行網格局部加密，以便更加接近真實解。
源自CAE集中營
ANSYS Fluent 內嚙合齒輪泵瞬態流場仿真
王鑫鑫
安世亞太沈陽分公司
利用ANSYS Fluent軟件能夠方便的計算齒輪泵工作過程中的性能參數，本文僅以內嚙合齒輪為例，介紹了仿真主要方法，對于其他類型如外嚙合齒輪泵可以此為參考，選擇合適的方法。
在對齒輪泵進行流場仿真計算時，通常會遇到三個方面的問題：
1）嚙合間隙如何處理？
2）劃分什么樣的網格？
3）動網格如何設置？
下面介紹如何使用ANSYS Fluent軟件解決這三方面問題，順利的實現齒輪泵動態流場的仿真。
大咖慧齒輪箱仿真專題
11月16日-18日
11月16-18日，安世亞太大咖慧推出齒輪箱仿真專題培訓，內容包含：Recurdyn齒輪嚙合分析、無網格液體流動仿真軟件Particleworks介紹及案例演示、齒輪泵動態流場仿真分析課程介紹介紹。（報名方式見底部）
本文所
選取的實例模型如圖1所示，主要包含內齒圈、齒輪軸、月牙隔板、泵殼等部件。
展開 基于ANSYS_LS_DYNA的直齒錐齒輪動力學接觸仿真分析
針對直齒錐齒輪疲勞破壞中出現兒率最高的齒面接觸疲勞強度問題,在UG中建立齒輪幾何模型,利用ANSYS/LS2DYNA對齒輪進行動力學接觸仿真分析,計算了齒輪副在嚙合過程中齒面接觸應力、應變的變化情況及兩對輪齒同時接觸過程中接觸壓力的分布情況
基于ANSYS_LS_DYNA的直齒錐齒輪動力學接觸仿真分析.pdf
基于ANSYS／LS-DYNA的直齒錐齒輪動力學接觸仿真分析
綜合運用Pro／E和ANSYS對齒輪進行動力學分析.pdf
基于ANSYS／LS-DYNA的直齒錐齒輪動力學接觸仿真分析.pdf
基于Fluent與ANSYS workbench的齒輪箱熱固耦合溫度場仿真案例
簡化后的模型如圖所示：
圖5 簡化模型
圖6 仿真模型
這幅圖中可以看得更清楚，經過模型簡化后，流體部分的外輪廓線是比較簡潔的。注意這部分必須與齒輪箱貼合，這樣以后計算熱固耦合的時候，可以傳遞這個面上的溫度場數據，如下圖所示。這部分內容本帖中不涉及，本案例在流體外部用fluent的虛擬壁厚技術模擬一個殼體。
一些基礎幾何參數：
圖7 仿真模型與箱體示意圖
齒輪傳動的核心是齒輪副，對此不做任何簡化以保證計算結果精度。但是漸開線齒輪在現實中在節圓嚙合，那么兩齒輪中間的網格最小處趨近于0，無法劃分網格。目前通用的手段就是拉大中心距，只需將二齒輪中間拉大適當距離，保證有2-3層網格即可。這個改動的影響在可接受范圍內。
網格劃分采用ANSYS自帶 Meshing模塊，先壓制齒輪固體，再將齒輪齒形處進行一定細化，流體固體域分別劃分網格。
這里要準確理解ANSYS WORKBENCH的part意義，將建模時不同的body放在一個part下與不放在一個part下有什么區別？很多新手都會遇到這個問題，至少我是這么走過來的，但是沒看到有任何一本書講清楚了這個問題。其實，其區別簡單來看就是節點是否共享。
圖8 網格節點是否共享的區別
這里我簡單畫了一個示意圖（畫的比較難看），從圖中可以看出二者的區別。兩種方法在fluent中的區別是：前者流體與固體網格節點共享，在fluent中會自動對命名完畢的固體域生成shadow面，比如driven-shadow。若不放在一個part下，fluent會自動檢測各個part（獨立幾何結構視作一個part）之間的接觸區域（其實此部分工作在meshing中完成），對contact region生成interface。
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