一些CAE友人每每问到齿轮的动力学仿真,在这边经过一篇博文解释基于ANSYSWorkbench齿轮的瞬态动力学仿果然解析思绪和详细环节。
1.题目刻画
以下图所示为斜齿轮装置体,解析齿轮啮合流程中的力学属性。个中,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.解析思绪
(1)由因而动力学解析,这边取舍瞬态动力学解析模块;
(2)两个齿轮的啮合面存在相对活动的来往,哄骗磨擦来往;
(3)两个齿轮需求转化,经过转化副实行;
(4)转速和扭矩载荷都经过转化副载荷(JointLoad)实行。
3.解析环节
(1)建立瞬态动力学解析模块,配置材料属性,这边就用默许的构造钢,导入多少模子;
(2)付与材料属性,坚持默许的构造钢;
(3)配置来往。以下图所示,来往面取舍一共的积极轮啮合面,方针面取舍一共的从动轮啮合面,配置来往相关为磨擦来往,磨擦系数配置为0.2。
提醒:由于取舍的面太多,直接点击采选对照费事,这边供应一个较为简洁的办法便是经过东西栏中的框选按钮(BoxSelect),例如说要取舍积极轮上的来往面,也许先将从动轮潜伏,而后经过BoxSelect采选积极轮一共的面,而后按着Ctrl键经过点击鼠标左键反选不需求的面;从动轮的来往面亦是如斯。
细致:关于齿轮解析来讲,确定要查看来往能否有干与。
(4)建立转化副贯通相关。选中模子树上的Connections,而后在东西栏中的Body-Ground中的Revolute,即转化副,而后采选齿轮的内表面,软件将积极辨认扭转中间。别离建立两个转化副。
(5)区分网格,网格哄骗默许的积极区分方法。
(6)求解配置,配置求解工夫为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。配置转化副载荷,积极轮转化副载荷配置为转速;从动轮转化副载荷配置为转矩,别离以下图所示。
(8)筹划求解。
提醒:假如不含蓄,也许经过调试网格品质,调试来往算法,可能补充一个工夫较短的解析步,该解析步用于转速从0rpm陡坡加快到rpm,而不是阶跃加载,如许利于含蓄。
(9)求解终了以后便可观察结束,等效应力以下图所示。也也许经过来往东西观察来往压力云图等。
4.归纳
ANSYSWorkbench对齿轮进举动力学仿真是特别便利,包罗来往的配置、转化副的配置等都特别便利。假如筹划不含蓄时,首要经过调试网格品质、来往算法、载荷施加的方法等;再者便是装置体模子确定不要有干与。尚有便是由于齿轮的瞬态动力学筹划量较大,也许仿真转化两三个齿便可,为提升筹划的的确性,也许将这两三个齿施行网格部分加密,以便更为凑近可靠解。
本文源于/宋博士的博客
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