人字齒輪精確的參數(shù)化建模及有限元的分析設(shè)計-免費閱讀
【正文】 通過施加載荷、約束并且經(jīng)過計算和后處理之后，最終得到等效應(yīng)力分布圖。5 算 例以某二級人字齒輪減速器為例運用上述方法進行參數(shù)化建模，其基本參數(shù)如下：（1）齒數(shù)Z=20，模數(shù)M=，壓力角，螺旋角的人字齒輪。 添加約束齒輪的輪齒在承受載荷時，齒根所承受的彎矩最大。至此，人字齒輪的參數(shù)化建模就全部完成， 完成后的人字齒輪模型在其他參數(shù)不變的情況下，修改其中某個參數(shù)后，通過再生命令便可以生成一個新的人字齒輪模型， 修改齒數(shù)為95后再生成的齒輪模型人字齒輪的建模到這里已經(jīng)全部完成，接下需要進行的就是將建立好的齒輪模型導(dǎo)入ANSYS軟件中進行有限元分析。(1)單擊“草繪”按鈕，出現(xiàn)“草繪”對話框；(2)選擇FRONT基準面作為草繪平面，RIGHT基準面作為右視圖參考平面，然后點擊“確定”進入草繪模式；(3)繪制一條與垂直參照對齊的直線；(4)單擊“確定”按鈕完成本次草繪并退出草繪模式。（4）建立基準平面A．單擊“基準平面”按鈕，出現(xiàn)“基準平面”對話框；B．按住Ctrl鍵，選取之前創(chuàng)建的基準點和基準軸作為參照，點擊“確定”完成基準平面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)建的基準面1和基準軸作為參照，在旋轉(zhuǎn)角度欄輸入90/z，單擊“確定”完成基準平面2的創(chuàng)建。（4）點擊“關(guān)系”編輯對話框中的“確定”完成關(guān)系式的建立。 小結(jié)本章主要闡述的齒輪漸開線的形成及其數(shù)學(xué)關(guān)系，并且簡單分析了所選用的兩款軟件Pro/e和Ansys的特點。，設(shè)為漸開線的向徑。(2)第二章 理論基礎(chǔ)及軟件簡介：闡述齒輪漸開線的形成并對所選軟件進行簡要介紹。它在工作時可以產(chǎn)生兩個大小相同方向相反的軸向力，這兩個軸向力可以相互抵消，因此不需要添加任何推力軸承來特意承受軸向力，可以使設(shè)計變得簡便。建模完成后，我們可以通過修改已定義過的一系列參數(shù)或者改變模型的某一些尺寸，來實現(xiàn)對于模型的驅(qū)動，從而可以實現(xiàn)對于產(chǎn)品系列化的動態(tài)設(shè)計[1]。 近些年來由于隨著數(shù)字化技術(shù)的逐漸發(fā)展, 因此基于三維造型軟件的齒輪參數(shù)化設(shè)計研究也變得日益廣泛和深入, 使得關(guān)于直齒輪、斜齒輪以及變位齒輪的造型方法等方面的研究也漸趨成熟[5]。但是人字齒輪因其結(jié)構(gòu)特點使得加工比較困難，因此需要對人字齒輪進行參數(shù)化建模[711]。2 理論基礎(chǔ)及軟件簡介 引言本章的主要內(nèi)容是介紹齒輪漸開線的形成原理以及對本文中所用的兩款軟件進行簡單介紹。 關(guān)于ANSYSAnsys軟件是一個融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。 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)均可通過這幾個基本參數(shù)由一定的關(guān)系式計算得到，因此需要為其他參數(shù)添加一定的關(guān)系式。 創(chuàng)建齒輪的齒形曲線（1）創(chuàng)建漸開線曲線A．選中“基準曲線”按鈕，出現(xiàn)“曲線選項”對話框；B．選擇“從方程”選項，點擊完成，出現(xiàn)進一步的對話框和選擇菜單；C．選中坐標系PRT_CSYS_DEF，彈出“設(shè)置坐標系類型”菜單；D．選擇“笛卡爾”選項，會出現(xiàn)一個“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”完成從方程的漸開線的基準曲線的建立。(1)單擊“編輯/特征操作”命令，出現(xiàn)“特征”菜單；(2)在所彈出的“特征”菜單中，選取“復(fù)制”選項，出現(xiàn)“復(fù)制特征”菜單；(3)選取“移動/選取/獨立”功能，單擊“完成”，出現(xiàn)“選取特征”菜單；(4)在模型樹窗口中選中之前剛創(chuàng)建的齒形曲線；(5)單擊“選取特征”菜單的“完成”選項，出現(xiàn)“移動特征”菜單欄；(6)點擊“平移”，會出現(xiàn)一個“選取方向”菜單，選擇“平面”選項；(7)選取FRONT基準面為方向參照，會出現(xiàn)一個指示平移方向的箭頭；(8)選擇好正方向后，會出現(xiàn)一個提示輸入平移距離的輸入欄，在該文本框中輸入平移距離，單擊“確定”；(9)這時，“移動特征”菜單又會重新出現(xiàn)，選擇“旋轉(zhuǎn)”，接下來，系統(tǒng)會彈出“選取方向”菜單，選擇“坐標系”選項；(10)選取坐標系PRT_CSYS_DEF,會出現(xiàn)“選取軸”菜單；(11)選
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