图1 有限元分析流程
1.1几何模型的构建
将建立好的模型导入到workbench中,如图所示
图2 圆弧圆柱齿轮几何模型
1.2材料定义
材料选用结构钢,密度:7850kg/m3,杨氏模量:2.1e11Pa,泊松比:0.3。
1.3有限元模型的构建
有限元模型的构建包括材料赋予、网格划分以及连接关系的构建。
1.3.1 材料赋予
双击瞬态动力学分析流程中的Model,进入Mechanical界面,把新创建的结构钢材料赋予给两个圆弧圆柱齿轮。
1.3.2 网格划分
在左侧项目树网格处插入一个方法,选中两个齿轮,划分方法为四面体;然后插入两个尺寸调整进行尺寸控制,得到了如图所示的网格模型。
图3 网格模型
1.3.3连接关系的构建
插入两个对地的转动副,分别对两个圆弧圆柱齿轮的内孔面进行约束;同时,插入一个摩擦接触,分别选择两个齿轮的齿面为接触面和目标面,摩擦系数为0.15,如下图所示
图4 连接关系
2.1 载荷步的设置
单击瞬态下的分析设置,把定义根据改成子步,设置初始子步为25,最小子步为20,最大子步为250,将弱弹簧改成程序控制。
2.2 载荷设置
添加一个连接副载荷,选取其中的一个运动副创建旋转速度,转速大小为0-0.1rad/s。
2.3 约束设置
由于本文已添加运动副并且有足够的约束,因此此处不需要在添加约束。
3.1 位移结果
图5 位移云图
3.2 应力结果
图6 应力云图
3.3 应变结果
图7 应变云图
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