ANSYS和SolidWorks直齒傘齒輪設計

2013-07-15 by:Ansys軟件應用培訓中心來源:仿真在線

1 SolidWorks與ANSYS有限元分析

使用ANSYS進行有限元分析時。技術人員在進行三維模型的建立過程中耗費了大量的時間與精力。由于ANSYS自帶的建模功能非常有限,只能建立一些結構簡單的模型。隨著ANSYS的應用日益廣泛。在很多時候需要對非常復雜的模型進行有限元模型的建立,其需要處理的模型也越來越復雜,ANSYS自帶的建模功能顯示出很多的不足之處。SolidWorks作為一款三維CAD軟件.擁有強大的參數化建模能力。可以建立非常復雜的實體模型。如果充分利用SolidWorks快速準確建模的特長,把在SolidWorks中建立好的模型導入到ANSYS中進行分析就可以很好地解決ANSYS建模能力的不足。現在,大多數的技術人員都是利用三維CAD軟件建模,通過ANSYS與三維CAD軟件之間的圖形接口將建立好的模型導入到ANSYS中。了解ANSYS與SolidWorks之間的導入接口,能有效提高模型質量,簡化分析工作,對CAE分析人員有著非常重要的意義。

2 機械產品虛擬設計實例

齒輪傳動是現代機械中最常見的一種傳動形式,漸開線齒廓齒輪具有較好的傳動性能。而且便于制造、安裝和測量,所以漸開線齒廓曲線是應用最多的齒廓曲線。在參數化設計過程中為了保證齒輪建模的準確性,經常需要對漸開線齒廓曲線進行精確繪制。

傘齒輪作為漸外線齒廓齒輪中的一種,在建立實體模型時,由于齒形及齒坯的復雜性,往往給建模人員帶來很多困難,本文基于SolidWorks三維軟件中的TOOLBOX插件,以及SolidWorks建模的常用命令對傘齒輪進行了建模。

2.1 直齒傘齒輪的建模

已知直齒傘齒輪的模數為16,壓力角為20°,齒數為38,錐角為30°,材料為20CrMnTi,彈性模量為207CPa,泊松比0.25。

本文基于SolidWorks三維軟件中的TOOLBOX插件,改變參數進行建模,進行三維建模的參數修改界面。
根據裝配體的需要,通過拉伸凸臺/基體,旋轉凸臺/基體、放樣凸臺/基體等命令。

2.2 SolidWorks與ANSYS的接口

將SolidWorks中的零件或裝配體存成X_T的形式,注意在文件命名時,一定要用英文,如spiral bevel gear.X_T。在ANSYS中import選para,就可以導入了,導入后直齒傘齒輪如圖。

2.3 直齒傘齒輪應力分析

(1)網格劃分

把導入到ANSYS中的傘齒輪去除單一齒,以減少網格劃分時間,然后建立工作文件名和工作標題,定義單元類型和材料特性。

(2)應力分析