人字齒輪精確的參數(shù)化建模及有限元的分析設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-06-02 05:21 本頁(yè)面
【正文】 元分析軟件。Ansys軟件主要包括三個(gè)組成部分，即前處理模塊，分析計(jì)算模塊和后處理模塊。它能夠與多數(shù)CAD軟件接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等， 是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的高級(jí)CAE工具之一。 小結(jié)本章主要闡述的齒輪漸開(kāi)線的形成及其數(shù)學(xué)關(guān)系，并且簡(jiǎn)單分析了所選用的兩款軟件Pro/e和Ansys的特點(diǎn)。 3 人字齒輪的精確參數(shù)化建模 引言本章是利用Pro/E建立人字齒輪參數(shù)化模型。由于人字齒輪可以看作是由兩個(gè)螺旋角大小相同但方向相反的斜齒輪組成的，因此在建模時(shí)我們可以先構(gòu)建出一個(gè)斜齒輪，使用鏡像命令可直接得到所需的人字齒輪[12]。 建立零件設(shè)計(jì)文件 （1）選擇“新建/文件”命令，打開(kāi)“新建”對(duì)話框；（2）在“類型”區(qū)選擇“零件”，“子類型”區(qū)選擇“實(shí)體”，輸入文件名稱，選中“使用缺省模板”，點(diǎn)擊“確定”進(jìn)入零件設(shè)計(jì)模式。 創(chuàng)建齒輪的基本參數(shù)（1）選擇“工具/參數(shù)”命令，打開(kāi)“參數(shù)”對(duì)話框；（2）添加參數(shù)，其中模數(shù)為m,齒數(shù)為z,分度圓壓力角為afph，螺旋角為bta,齒根圓直徑為df，齒頂圓直徑為da，基圓直徑為db，分度圓直徑為d。 創(chuàng)建齒輪基本參數(shù) 添加齒輪關(guān)系式在齒輪的所有參數(shù)中，模數(shù)、齒數(shù)、壓力角、螺旋角是最為基本的，而其他參數(shù)均可通過(guò)這幾個(gè)基本參數(shù)由一定的關(guān)系式計(jì)算得到，因此需要為其他參數(shù)添加一定的關(guān)系式?；娟P(guān)系式為：分度圓直徑基圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑其中，為模數(shù)，為齒數(shù)，為壓力角，為螺旋角，為齒頂高系數(shù)，為頂隙系數(shù)。添加關(guān)系式的具體步驟為：（1）選擇“工具/關(guān)系”命令，彈出關(guān)系編輯對(duì)話框；（2）通常齒頂高系數(shù)取1，輸入如下圖所示的關(guān)系式[13]； 添加關(guān)系式（3）點(diǎn)擊“校驗(yàn)”按鈕檢驗(yàn)關(guān)系式，校驗(yàn)成功后點(diǎn)擊“確定”。（4）點(diǎn)擊“關(guān)系”編輯對(duì)話框中的“確定”完成關(guān)系式的建立。 創(chuàng)建齒輪各圓的基準(zhǔn)曲線(1)點(diǎn)擊“草繪”按鈕，出現(xiàn)“草繪”對(duì)話框；(2)選擇FRONT基準(zhǔn)面作為草繪平面，RIGHT基準(zhǔn)面作為右視圖參照平面，點(diǎn)擊“草繪”進(jìn)入草繪模式；(3)點(diǎn)擊“圓”按鈕繪制一個(gè)圓，尺寸可以隨便定，在接下來(lái)可以進(jìn)行修改；(4)修改圓的尺寸。雙擊圓的直徑，在所出現(xiàn)的文本框中輸入分度圓直徑d，回車(chē)后會(huì)出現(xiàn)詢問(wèn)“是否增加這個(gè)關(guān)系→sd0=d？”，選擇“是”，此時(shí)剛繪制的圓的直徑便會(huì)自動(dòng)更改為參數(shù)d的值；(5)點(diǎn)擊“確定”按鈕，完成對(duì)于分度圓曲線的繪制。具體創(chuàng)建方法與創(chuàng)建分度圓曲線相同，只是在修改尺寸時(shí)將參數(shù)指定為齒頂圓直徑da。具體方法與上述步驟相同，不過(guò)在修改尺寸時(shí)需要將參數(shù)指定為齒根圓直徑df。 創(chuàng)建齒輪的齒形曲線（1）創(chuàng)建漸開(kāi)線曲線A．選中“基準(zhǔn)曲線”按鈕，出現(xiàn)“曲線選項(xiàng)”對(duì)話框；B．選擇“從方程”選項(xiàng)，點(diǎn)擊完成，出現(xiàn)進(jìn)一步的對(duì)話框和選擇菜單；C．選中坐標(biāo)系PRT_CSYS_DEF，彈出“設(shè)置坐標(biāo)系類型”菜單；D．選擇“笛卡爾”選項(xiàng)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“記事本”編輯器，輸入如圖4所示方程關(guān)系式的內(nèi)容；E．保存內(nèi)容后，關(guān)閉記事本；“確定”完成從方程的漸開(kāi)線的基準(zhǔn)曲線的建立。 編輯漸開(kāi)線曲線方程（2）建立基準(zhǔn)軸A．單擊“基準(zhǔn)軸”按鈕，彈出“基準(zhǔn)軸”對(duì)話框；B．按住Ctrl鍵，選中基準(zhǔn)面TOP和RIGHT作為參照面，點(diǎn)擊“確定”完成基準(zhǔn)軸的建立。（3）建立基準(zhǔn)點(diǎn)A．單擊“基準(zhǔn)點(diǎn)”按鈕，彈出“基準(zhǔn)點(diǎn)”對(duì)話欄；B．按住Ctrl鍵，選取漸開(kāi)線曲線和分度圓曲線作為參照，單擊“確定”完成基準(zhǔn)點(diǎn)的創(chuàng)建。（4）建立基準(zhǔn)平面A．單擊“基準(zhǔn)平面”按鈕，出現(xiàn)“基準(zhǔn)平面”對(duì)話框；B．按住Ctrl鍵，選取之前創(chuàng)建的基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)軸作為參照，點(diǎn)擊“確定”完成基準(zhǔn)平面1的創(chuàng)建；C．再一次重復(fù)步驟A；D．按住Ctrl鍵，選取之前創(chuàng)建的基準(zhǔn)面1和基準(zhǔn)軸作為參照，在旋轉(zhuǎn)角度欄輸入90/z，單擊“確定”完成基準(zhǔn)平面2的創(chuàng)建。（5）鏡像齒廓曲線A．選中之前所建立的漸開(kāi)線曲線；B．選擇“鏡像”命令，出現(xiàn)“鏡像”面板；C．選擇之前創(chuàng)建的基準(zhǔn)面2作為鏡像平面，單擊“確定”完成鏡像曲線。提示：此時(shí)，之前創(chuàng)建的基準(zhǔn)平面1和基準(zhǔn)平面2的任務(wù)已經(jīng)完成，可以在“模型樹(shù)”里單
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