ANSYS齿轮接触应力分析案例精品
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（3）依次双击Structural>Friction Coefficient，
打开材料摩擦系数对话框。如下图，设置摩擦系 数为0.1。完毕点击【OK】，并退出材料属性设 置对话框。
齿轮的接触分析实例
2.5 建立齿轮面模型
(1)将当前坐标系设置为总体柱坐标系。从实用菜单中选择 WorkPlane>Change Actives CS to>Global Cylindrical。
2. 建立模型
2.1 设定分析作业名和标题 （1）从菜单中选择File>Change Jobname，打开“Change
Jobname”命令，修改文件名。自定义新的文件名为 “gearscontact”，单击【OK】按钮，完成文件名的修改。
齿轮的接触分析实例
（2）从实用菜单中选择File>Change Directory,打开 “Change Directory”命令，可以自定义该文件的目标文件 夹，单击【确定】按钮。
（2）定义一个关键点。 a.从主菜单选择
Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS。 b.建立关键点1。如下图，完毕点击【OK】。
Baidu Nhomakorabea
齿轮的接触分析实例
（3）定义一个点作为辅助点。 a.从主菜单选择
Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS。 b.建立辅助点110。如下图，完毕点击【OK】。
齿轮的接触分析实例
（10）按照步骤（4），将工作平面平移到第二个辅助点。 （11）旋转工作平面。 a.从实用菜单中选择WorkPlane>Offset WP by Increments。 b.在“XY,YZ,ZX,ZX Angles”文本框中输入3,0,0,点击
【OK】。 （12）将激活的坐标系设置为工作平面坐标系：
齿轮的接触分析实例
（3）从实用菜单中选择File>Change Title，打开“Change Title”命令，可以自定义修改文件标题。新的文件标题为 “contact analysis of two gears”，为本实例的标题名。
单击【OK】按钮确定。
齿轮的接触分析实例
(4) 从实用菜单中选择Plot>Replot命令，自定 义的标题”contact analysis of two gears” 将显示在窗口左下角。
齿轮的接触分析实例
（8）将当前坐标系设置为总体柱坐标系。从实用菜单中选 择WorkPlane>Change Actives CS to>Global Cylindrical。
（9）建立其余的辅助点。 按照与（3）同样的步骤建立其余的辅助点，设置编
号一次为120，130，140，150，160，其坐标依次为 （16，43）、（16，46）、（16，49）、（16，52）、 （16，55）。
齿轮的接触分析实例
（6）将激活的坐标系设置为工作平面坐标系： WorkPlane>Change Actives CS to>Working Plane。
（7）建立第二个关键点。 a.从主菜单选择
Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS。 b.建立关键点2。如下图，完毕点击【OK】。
齿轮的接触分析实例 分析问题：一对啮合的齿轮在工作时产生接触，分析其接触
的位置、面积和接触力的大小。
齿轮的接触分析实例
1. 相关系数
• 齿顶直径：24 • 齿底直径：20 • 齿数：10 • 厚度：4 • 密度：7.8E3 • 弹性模量：2.06E11 • 摩擦系数：0.1 • 中心距：44
齿轮的接触分析实例
（5）从主菜单中选择Preference命令，在对 话框中选择“Structural”复选框，单击 【OK】按钮。
齿轮的接触分析实例
2. 2 定义单元类型
（1）从主菜单中选择Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete,打开“Element Type”对话 框，单击【Add】。
WorkPlane>Change Actives CS to>Working Plane。 （13）建立第三个关键点。 a.从主菜单选择
（2）在下图的列表框中选择“Solid”, “4node 182”, 单击【OK】。
齿轮的接触分析实例
(3)在下图的Element Types对话框中单击【Options】 弹出单元选项对话框，对PLANE182单元进行设 置。设置完成后点击【OK】，然后【Close】。
齿轮的接触分析实例
2.3 定义实常数
（1）从主菜单中选择Preprocessor>Real Constants>Add/Edit/Delete，打开如下图的“实 常数”对话框，点击【Add】,设置实常数单元类 型。
齿轮的接触分析实例
（2）在弹出的对话框中点击【OK】，弹出如下对 话框，点击【OK】，在弹出的对话框中将厚度设 置为4。设置完毕，点击【OK】。
齿轮的接触分析实例
设置完毕后， 点击【Close】关闭实常数对 话框。
齿轮的接触分析实例
2.4 定义材料属性
（1）从主菜单中选择Preprocessor>Material Props>Material Models，如下图所示依次双击 Structural>Linear>Elastic>Isotropic。
齿轮的接触分析实例
在弹出的对话框中设置材料的弹性模量 EX=2.06E11,泊松比PRXY=0.3。如下图所示。设 置完毕后点击【OK】，回到材料属性对话框界面。
齿轮的接触分析实例
（2）依次双击Structural>Density，设置材料密
度为7.8E3。完毕点击【OK】退出。
齿轮的接触分析实例
齿轮的接触分析实例
（4）偏移工作平面到给定位置。 a.从实用菜单中选择
WorkPlane>Offset WP to>Keypoints + 。 b.在ANSYS图形窗口选择110号辅 助点，点击【OK】。 （5）旋转工作平面 a.从实用菜单中选择 WorkPlane>Offset WP by Increments。 b.在“XY,YZ,ZX,ZXAngles”文本 框中输入-50,0,0,点击【OK】.
打开材料摩擦系数对话框。如下图，设置摩擦系 数为0.1。完毕点击【OK】，并退出材料属性设 置对话框。
齿轮的接触分析实例
2.5 建立齿轮面模型
(1)将当前坐标系设置为总体柱坐标系。从实用菜单中选择 WorkPlane>Change Actives CS to>Global Cylindrical。
2. 建立模型
2.1 设定分析作业名和标题 （1）从菜单中选择File>Change Jobname，打开“Change
Jobname”命令，修改文件名。自定义新的文件名为 “gearscontact”，单击【OK】按钮，完成文件名的修改。
齿轮的接触分析实例
（2）从实用菜单中选择File>Change Directory,打开 “Change Directory”命令，可以自定义该文件的目标文件 夹，单击【确定】按钮。
（2）定义一个关键点。 a.从主菜单选择
Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS。 b.建立关键点1。如下图，完毕点击【OK】。
Baidu Nhomakorabea
齿轮的接触分析实例
（3）定义一个点作为辅助点。 a.从主菜单选择
Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS。 b.建立辅助点110。如下图，完毕点击【OK】。
齿轮的接触分析实例
（10）按照步骤（4），将工作平面平移到第二个辅助点。 （11）旋转工作平面。 a.从实用菜单中选择WorkPlane>Offset WP by Increments。 b.在“XY,YZ,ZX,ZX Angles”文本框中输入3,0,0,点击
【OK】。 （12）将激活的坐标系设置为工作平面坐标系：
齿轮的接触分析实例
（3）从实用菜单中选择File>Change Title，打开“Change Title”命令，可以自定义修改文件标题。新的文件标题为 “contact analysis of two gears”，为本实例的标题名。
单击【OK】按钮确定。
齿轮的接触分析实例
(4) 从实用菜单中选择Plot>Replot命令，自定 义的标题”contact analysis of two gears” 将显示在窗口左下角。
齿轮的接触分析实例
（8）将当前坐标系设置为总体柱坐标系。从实用菜单中选 择WorkPlane>Change Actives CS to>Global Cylindrical。
（9）建立其余的辅助点。 按照与（3）同样的步骤建立其余的辅助点，设置编
号一次为120，130，140，150，160，其坐标依次为 （16，43）、（16，46）、（16，49）、（16，52）、 （16，55）。
齿轮的接触分析实例
（6）将激活的坐标系设置为工作平面坐标系： WorkPlane>Change Actives CS to>Working Plane。
（7）建立第二个关键点。 a.从主菜单选择
Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS。 b.建立关键点2。如下图，完毕点击【OK】。
齿轮的接触分析实例 分析问题：一对啮合的齿轮在工作时产生接触，分析其接触
的位置、面积和接触力的大小。
齿轮的接触分析实例
1. 相关系数
• 齿顶直径：24 • 齿底直径：20 • 齿数：10 • 厚度：4 • 密度：7.8E3 • 弹性模量：2.06E11 • 摩擦系数：0.1 • 中心距：44
齿轮的接触分析实例
（5）从主菜单中选择Preference命令，在对 话框中选择“Structural”复选框，单击 【OK】按钮。
齿轮的接触分析实例
2. 2 定义单元类型
（1）从主菜单中选择Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete,打开“Element Type”对话 框，单击【Add】。
WorkPlane>Change Actives CS to>Working Plane。 （13）建立第三个关键点。 a.从主菜单选择
（2）在下图的列表框中选择“Solid”, “4node 182”, 单击【OK】。
齿轮的接触分析实例
(3)在下图的Element Types对话框中单击【Options】 弹出单元选项对话框，对PLANE182单元进行设 置。设置完成后点击【OK】，然后【Close】。
齿轮的接触分析实例
2.3 定义实常数
（1）从主菜单中选择Preprocessor>Real Constants>Add/Edit/Delete，打开如下图的“实 常数”对话框，点击【Add】,设置实常数单元类 型。
齿轮的接触分析实例
（2）在弹出的对话框中点击【OK】，弹出如下对 话框，点击【OK】，在弹出的对话框中将厚度设 置为4。设置完毕，点击【OK】。
齿轮的接触分析实例
设置完毕后， 点击【Close】关闭实常数对 话框。
齿轮的接触分析实例
2.4 定义材料属性
（1）从主菜单中选择Preprocessor>Material Props>Material Models，如下图所示依次双击 Structural>Linear>Elastic>Isotropic。
齿轮的接触分析实例
在弹出的对话框中设置材料的弹性模量 EX=2.06E11,泊松比PRXY=0.3。如下图所示。设 置完毕后点击【OK】，回到材料属性对话框界面。
齿轮的接触分析实例
（2）依次双击Structural>Density，设置材料密
度为7.8E3。完毕点击【OK】退出。
齿轮的接触分析实例
齿轮的接触分析实例
（4）偏移工作平面到给定位置。 a.从实用菜单中选择
WorkPlane>Offset WP to>Keypoints + 。 b.在ANSYS图形窗口选择110号辅 助点，点击【OK】。 （5）旋转工作平面 a.从实用菜单中选择 WorkPlane>Offset WP by Increments。 b.在“XY,YZ,ZX,ZXAngles”文本 框中输入-50,0,0,点击【OK】.