一些CAE伙伴时常问到齿轮的动力学仿真,在这边经过一篇文章阐述基于ANSYSWorkbench齿轮的瞬态动力学仿果真剖析思绪和详细环节。
1题目形容以下图所示为斜齿轮安装体,剖析齿轮啮合历程中的力学属性。此中,左侧积极轮施加转速,其值为60rpm;右侧从动轮施加转矩,其值10N·M。
2剖析思绪(1)由因而动力学剖析,这边抉择瞬态动力学剖析模块;
(2)两个齿轮的啮合面存在相对疏通的来往,运用冲突来往;
(3)两个齿轮须要动弹,经过动弹副完结;
(4)转速和扭矩载荷都经过动弹副载荷(JointLoad)完结。
3剖析环节(1)缔造瞬态动力学剖析模块,配置材料属性,这边就用默许的机关钢,导入若干模子;
(2)给予材料属性,坚持默许的机关钢;
(3)配置来往。以下图所示,来往面抉择全数的积极轮啮合面,对象面抉择全数的从动轮啮合面,配置来往关联为冲突来往,冲突系数配置为0.2。
提醒:由于抉择的面太多,直接点击采取对照费事,这边供给一个较为简朴的法子即是经过器材栏中的框选按钮(BoxSelect),好比说要抉择积极轮上的来往面,能够先将从动轮躲避,尔后经过BoxSelect采取积极轮全数的面,尔后按着Ctrl键经过点击鼠标左键反选不须要的面;从动轮的来往面亦是这样。
留神:关于齿轮剖析来讲,必要要检验来往是不是有过问。
(4)缔造动弹副衔接关联。选中模子树上的Connections,尔后在器材栏中的Body-Ground中的Revolute,即动弹副,尔后采取齿轮的内表面,软件将积极区别回旋中央。离别缔造两个动弹副。
(5)区分网格,网格运用默许的积极区分方法。
(6)求解配置,配置求解时候为1s,配置初始子步为10,最小子步为10,最大子步为。
(7)载荷配置。配置动弹副载荷,积极轮动弹副载荷配置为转速;从动轮动弹副载荷配置为转矩,离别以下图所示。
(8)祈望求解。
提醒:要是不含蓄,能够经过调试网格原料,调试来往算法,可能增进一个时候较短的剖析步,该剖析步用于转速从0rpm陡坡加快到rpm,而不是阶跃加载,云云利于含蓄。
(9)求解实现以后便可观察事实,等效应力以下图所示。也能够经过来往器材观察来往压力云图等。
4归纳ANSYSWorkbench对齿轮进作为力学仿真是特别便利,包罗来往的配置、动弹副的配置等都特别便利。要是祈望不含蓄时,紧要经过调试网格原料、来往算法、载荷施加的方法等;再者即是安装体模子必要不要有过问。再有即是由于齿轮的瞬态动力学祈望量较大,能够仿真动弹两三个齿便可,为升高祈望的正确性,能够将这两三个齿实行网格个别加密,以便愈加靠近实在解。
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