基于ANSYS WORKBENCH的斜齒圓柱齒輪的模態(tài)分析
2016-10-22 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
【問題描述】
一個(gè)斜齒圓柱齒輪安裝在軸上,其周向通過一個(gè)普通平鍵與軸固定,而其軸向一邊與軸肩靠齊,另外一個(gè)端面則通過套筒固定。現(xiàn)在要對(duì)該齒輪做模態(tài)分析。
【問題分析】
1.該圓柱齒輪已經(jīng)用三維建模軟件創(chuàng)建好,可以直接導(dǎo)入。從而省略了建模的步驟。
2.由于齒輪形狀不規(guī)則,采用自由網(wǎng)格劃分,使用四面體單元。
3.齒輪內(nèi)孔使用無(wú)摩擦的支撐方式固定。
4.齒輪鍵槽的一個(gè)工作面使用無(wú)摩擦的支撐方式固定。
5.齒輪與軸肩和套筒連接處,其軸向位移為零,使用無(wú)摩擦的支撐方式固定。但是前提是,先需要在DM中切割出這一塊接觸面積。
6.做普通的模態(tài)分析。
【求解步驟】
1. 打開ANSYS WOKRBNCH14.5
2.創(chuàng)建模態(tài)分析系統(tǒng)。
3.導(dǎo)入齒輪的三維模型(如果沒有,隨便用哪個(gè)三維軟件自動(dòng)生成一個(gè))。
導(dǎo)入已經(jīng)創(chuàng)建好的斜齒輪三維模型。
然后雙擊geometry打開該齒輪,進(jìn)入DM,其三維結(jié)構(gòu)如下圖。
4.創(chuàng)建端面處的接觸面。
在XOY面內(nèi)創(chuàng)建一個(gè)圓,該圓的直徑為30mm。其大小取決于該齒輪兩邊的軸肩或套筒的外徑。
使用Extrude功能,拉伸該圓,并在其細(xì)節(jié)視圖中設(shè)置如下
則切除后模型如下圖
現(xiàn)在模型被分成了兩個(gè)部分。
下面將這兩個(gè)部分形成為一個(gè)多體零件。
則可以確保這兩個(gè)部分是連接在一起,共享邊界節(jié)點(diǎn)的。
這樣做的目的,是為了給出兩端面的連接面,以便于后面的施加邊界條件。
退出DM.
5.劃分網(wǎng)格。
雙擊MODEL進(jìn)入到MECHANICAL中。
自由劃分網(wǎng)格如下圖
6.施加邊界條件。
內(nèi)孔表面設(shè)置無(wú)摩擦的支撐。
鍵槽一側(cè)面設(shè)置無(wú)摩擦的支撐。
兩端面內(nèi)圓環(huán)設(shè)置無(wú)摩擦的支撐。
7.設(shè)置提取模態(tài)的階數(shù)。
提取5階模態(tài),不考慮阻尼。
8.分析。
9.后處理。
計(jì)算完畢,得到結(jié)果如下圖
結(jié)果與經(jīng)典界面得到的結(jié)果類似,但是操作要方便很多。
查看各階模態(tài)的振型
第一階:扭轉(zhuǎn)模態(tài),圍繞軸線而旋轉(zhuǎn)。
第二階:彎曲模態(tài)。在截面內(nèi)向鍵槽方向彎曲。
第三階:彎曲模態(tài)。在截面內(nèi)向與鍵槽垂直的方向彎曲。
第四階:彎曲模態(tài)。向面外彎曲。
第五階:彎曲模態(tài):向面外彎曲。
相關(guān)標(biāo)簽搜索:基于ANSYS WORKBENCH的斜齒圓柱齒輪的模態(tài)分析 Ansys有限元培訓(xùn) Ansys workbench培訓(xùn) ansys視頻教程 ansys workbench教程 ansys APDL經(jīng)典教程 ansys資料下載 ansys技術(shù)咨詢 ansys基礎(chǔ)知識(shí) ansys代做 Fluent、CFX流體分析 HFSS電磁分析 Abaqus培訓(xùn)