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ANSYS Workbench分析实例之齿轮动态接触分析

6月前浏览14672

本文摘要(由AI生成):

本文介绍了使用ANSYS Workbench的Transient Structural模块进行齿轮运动仿真的步骤。包括建立齿轮副模型、导入模型、建立摩擦接触、网格划分、建立转动副、分析设置、载荷及边界条件设置以及求解与后处理。通过模拟齿轮传动,展示了齿轮运动仿真的全过程。


前几天有读者在公 众号上私信笔者,想让笔者做一个齿轮运动仿真。今天笔者便使用ANSYS Workbench的Transient Structural(瞬态动力学)模块,模拟一下齿轮传动。


Step1:建立齿轮副模型。


笔者使用PTC公司的Creo2.0,通过调用标准件库,建立了一个齿轮副,两个齿轮相同,参数为:齿数20,模数2。




Step2:导入齿轮副模型。


导入Creo建立的几何模型,双击Model进入Mechanical。




Step4:建立摩擦接触。


建立摩擦接触,摩擦系数设置为0.2;接触面为齿轮1的齿面,目标面为齿轮2的齿面;将Formulation接触算法设置为Pure Penalty纯罚函数法,其他设置保持默认。




Step5:网格划分


为了节约计算时间,网格设置使用默认设置,网格尺寸为1.5mm。




Step6:建立转动副


我们要让齿轮转动起来,需要在齿轮中心建立一个Revolve Joint转动副。齿轮转动的参照物是大地,所以我们选择Body-Ground,具体设置方法如下图一。在Details of Revolute - Ground To chilun.prt\CHILUN中,把Mobile中的Scope选择为齿轮1的转动孔面,如下图二所示,其余设置保持默认。同样的方法,设置齿轮2的转动副。创建好的转动副如下图三所示。





Step7:分析设置


1. 分析时间设置为5s;设置方法如下:点击Analysis Settings,在Details of Analysis Settings中,将Step Controls的Step End time设置为5s。

2. 打开自动时间步,采用子步形式。方法如下:点击Analysis Settings,在Details of Analysis Settings中,将Step Controls的Auto Time Stepping设置为On,Define By设置为Substeps;

3. 初始子步设置为50,最小子步设置为40,最大子步设置为80。方法如下:点击Analysis Settings,在Details of Analysis Settings中,将Step Controls的initial  Substeps设置为50,Minimum Substeps设置为40,Maximum Substeps 设置为80;其余采用默认设置。




Step8:载荷及边界条件


齿轮1设置为主动轮,施加载荷为运动副载荷Joint Loads(如下图一),运动副载荷类型为转速 Rotational Velocity(如下图二),设置转速为0.3rad/s。为了便于收敛,我们使用斜坡加载方式,具体设置如下。




齿轮2设置为从动轮,施加载荷为运动副载荷Joint Loads,运动副载荷类型为扭矩 Moment,设置阻力矩为10N · mm。




Step9:求解与后处理


计算结果如下:







通用CreoMCAD
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2020-02-14
最近编辑:6月前
CAE_LJX
本科 | 仿真工程师 在工程计算中,领悟CAE之道。
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2条评论
仿真秀0818213405
签名征集中
1年前
您好,从动轮的转矩数值是来源于哪里呢?
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罗栋
签名征集中
4年前
挺好的
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