基于ansys汽車發(fā)動(dòng)機(jī)前端齒輪的接觸應(yīng)力分析畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-19 13:15本頁(yè)面
【正文】 or→Material Props→Material Models命令，出現(xiàn)Define Material Model Behavior對(duì)話框。（2）在Material Models Available一欄中依次單擊Structural、Linear、Elastic、Isotropic選項(xiàng)，出現(xiàn)Linear Isotropic Propeties for Material Number 1對(duì)話框，查閱資料可知，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)前端齒輪采用合金鋼制造，在本文中，齒輪以20CrMnTi為材料，其它各零件均采用45號(hào)鋼制造,故由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)前端齒輪的材料的彈性模量與泊松比分別為211GPa、。如圖34所示“輸入材料彈性模量和泊松比”對(duì)話框，單擊【OK】按鈕，關(guān)閉該對(duì)話框。圖34. “輸入材料彈性模量和泊松比”對(duì)話框 網(wǎng)格劃分 (1) 選擇Main Menu→Preprocessor→Meshing→Mesh Tool→Global→Size命令，彈出Global Size對(duì)話框，在SIZE Element egde length輸入欄中輸入8，設(shè)置單元尺寸為8，如圖35所示“定義單元尺寸”對(duì)話框，單擊【OK】按鈕，關(guān)閉該對(duì)話框。(2) 單擊【Mesh】按鈕，彈出Mesh Volumes拾取菜單，在顯示窗口中選中大齒輪模型，單擊【OK】按鈕，關(guān)閉該對(duì)話框，對(duì)大齒輪進(jìn)行網(wǎng)格劃分。圖35. “定義單元尺寸”對(duì)話框(3) 重復(fù)大齒輪網(wǎng)格劃分步驟，設(shè)置單元尺寸為5，ANSYS顯示窗口將顯示如圖36所示兩個(gè)嚙合齒輪模型網(wǎng)格劃分結(jié)果顯示。圖36. 兩個(gè)嚙合齒輪模型網(wǎng)格劃分結(jié)果顯示對(duì)于給定的材料的單元類型，可對(duì)模型進(jìn)行劃分單元，并可以根據(jù)實(shí)際計(jì)算需要，設(shè)置網(wǎng)格劃分大小。采用ANSYS智能網(wǎng)格劃分技術(shù)，根據(jù)技算的需要，單元?jiǎng)澐值帽容^小，兩個(gè)齒輪共劃分了25426個(gè)單元，43817個(gè)節(jié)點(diǎn)。 創(chuàng)建接觸對(duì)（1）選擇Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Contact Pair命令，彈出Contact Manager對(duì)話框。如圖37所示圖37.“Contact Manager”對(duì)話框（2）創(chuàng)建第一個(gè)接觸面單擊左上角圖標(biāo)（Contact Wizard），彈出Contact Wizard對(duì)話框，單擊對(duì)話框中的“Areas”單選按鈕，指定接觸目標(biāo)表面為面，如圖38所示“添加接觸”對(duì)話框，然后單擊【Pick Target】按鈕。選擇具體目標(biāo)面，彈出Select Area for Target拾取菜單，用鼠標(biāo)在屏幕上拾取齒輪嚙合的第一個(gè)接觸面，如圖39所示，單擊【OK】按鈕，將其關(guān)閉。（2）創(chuàng)建第二個(gè)接觸面這時(shí)，Contact Wizard對(duì)話框中【next】按鈕將被激活，單擊【next】按鈕進(jìn)入下一步，將彈出選中接觸面的對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的“Areas”單選按鈕，指定接觸目標(biāo)表面為面，如圖47所示“添加接觸”對(duì)話框，然后單擊【Pick Contact】按鈕，如圖310所示。選擇具體目標(biāo)面，彈出Select Area for Target拾取菜單，如圖311所示，用鼠標(biāo)在屏幕上單擊拾取齒輪嚙合的第二個(gè)接觸面，單擊【OK】按鈕，將其關(guān)閉。這時(shí)，Contact Wizard對(duì)話框中【next】按鈕將被激活，單擊【next】按鈕進(jìn)入下一步，對(duì)接觸面屬性進(jìn)行設(shè)置。 在對(duì)話框中單擊“Include initial penetration”按鈕，將其選中，使分析包括初始滲透，單擊Material ID下拉框中的1，指定接觸材料屬性為定義的一號(hào)材料。在Coeffieient of ，如圖312所示“設(shè)置接觸對(duì)屬性”對(duì)話框。單擊【Optional setting】按鈕，對(duì)接觸對(duì)問(wèn)題的其它選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置。在對(duì)話框中的Normal Penalty ，如圖313所示“Contact Properties”對(duì)話框。 313. “Contact Properties”對(duì)話框如圖314所示，單擊對(duì)話框上的【Fricition】按鈕，打開(kāi)摩擦選項(xiàng)設(shè)置選項(xiàng)卡。單擊選項(xiàng)卡上Stiffness matrix下拉列表中的Unsymmetric選項(xiàng)，將其選中，指定接觸剛度為非對(duì)稱矩陣。單擊【OK】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。單擊312所示定義接觸面性質(zhì)對(duì)話框?qū)υ捒蛑械摹綜reate】按鈕，ANSYS軟件將根據(jù)前面的設(shè)置來(lái)創(chuàng)建接觸對(duì)。（3）接觸對(duì)的生成又回到Add Contact Pair對(duì)話框，如圖314所示，單擊【Finish】按鈕，屏幕顯示如圖315所示的定義接觸對(duì)。 施加約束條件和加載面—面接觸的接觸對(duì)設(shè)置好后,給定求解的邊界條件,根據(jù)本模型的特點(diǎn),由于電動(dòng)機(jī)輸入的轉(zhuǎn)矩是通過(guò)電動(dòng)機(jī)的輸入軸輸入給小齒輪,再通過(guò)大小齒輪的接觸,從大齒輪輸出轉(zhuǎn)矩,這就需要在齒輪軸的中心輸入轉(zhuǎn)矩,控制軸的轉(zhuǎn)動(dòng),應(yīng)該約束大小齒輪的中心軸的軸線上的所有節(jié)點(diǎn)的Ux,Uy,Uz, ROTx與ROTy方向的自由度,使兩個(gè)齒輪只能繞z方向轉(zhuǎn)動(dòng)。在小齒輪軸輸入轉(zhuǎn)矩,值為正,是指齒輪繞z軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),反之為負(fù)。由于ANSYS軟件中的SOL ID單元不具有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,因此無(wú)法施加轉(zhuǎn)矩。為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)效果,可以采用在節(jié)點(diǎn)上施加切向力的方法,可以代替轉(zhuǎn)矩使齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。首先,將總體坐標(biāo)系(笛卡兒坐標(biāo)系)轉(zhuǎn)換為圓柱坐標(biāo)系,同時(shí)將所有的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換到圓柱坐標(biāo)系下。然后選擇小齒輪中心孔處的所有節(jié)點(diǎn)施加約束和切向力,利用同樣的方法對(duì)大齒輪施加約束,則完成嚙合齒輪系統(tǒng)的邊界條件設(shè)置。（1） 將坐標(biāo)系移動(dòng)到小齒輪（主動(dòng)輪）的中心軸線處選擇Utility Menu→WorkPlane→Offset WP to→Keypoints命令，彈出Offset WP to Keypoints對(duì)話框，選中齒輪底板的關(guān)鍵點(diǎn)，單擊Offset WP to Keypoints對(duì)話框上的【OK】按鈕。坐標(biāo)系移動(dòng)如圖316所示。由于該關(guān)鍵點(diǎn)與小齒輪（主動(dòng)輪）中心軸線的距離在建模時(shí)就已知，所以可以通過(guò)輸入具體數(shù)值來(lái)精確地將坐標(biāo)系移動(dòng)到小齒輪（主動(dòng)輪）的中心軸線處。選擇Utility Menu→WorkPlane→Offset WP by Increments→命令，彈出Offset WP對(duì)話框，如圖317所示，分別輸入X軸移動(dòng)75，Y軸移動(dòng)65，Z軸移動(dòng)0，單擊Offset WP對(duì)話框上的【OK】按鈕。坐標(biāo)系移動(dòng)結(jié)果如圖318所示。(2)將笛卡爾坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成圓柱體坐標(biāo)系選擇Utility Menu→WorkPlane→Change Active CS to→Global Cylindrical命令，選擇Main Menu→Preprocessor→Modeling→Move / Modify→To Active CS命令，彈出Rotate Nodes into CS窗口，如圖318所示，選中小齒輪（主動(dòng)輪）內(nèi)圈的節(jié)點(diǎn)，單擊Rotate Nodes into CS對(duì)話框上的【OK】按鈕。圖318. Rotate Nodes into CS對(duì)話框（3）對(duì)小齒輪加約束35
規(guī)章制度相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1