ansys—齒輪建模


1.定義齒輪參數

 

齒輪模數齒輪齒數齒形角(分度圓上的壓力角),齒頂高系數齒頂隙系數齒根圓角半徑腹板上的圓孔數

齒頂高 = 齒頂高系數 * 齒輪模數;                                          齒根高 = (齒頂高系數+齒頂隙系數) * 齒輪模數;

分度圓直徑 = 齒輪模數 * 齒輪齒數;                                      基圓直徑 = 分度圓直徑 * cos(齒形角 * PI/180);

齒頂圓直徑 = 分度圓直徑 + 2 * 齒頂高;                                齒根圓直徑 = 分度圓直徑 - 2 * 齒根高;

齒頂圓壓力角 = acos(基圓直徑/齒頂圓直徑);                        齒根圓壓力角 = 0  若基圓直徑大於齒根圓直徑;

齒根圓壓力角 = acos(基圓直徑/齒根圓直徑)   若基圓直徑小於齒根圓直徑;

齒寬 = 0.22 * 分度圓直徑 (系數根據齒的軟硬及與軸承相對位置選擇);

輪齒部厚度 (一般為(5-6)齒輪模數);                             軸孔直徑,自行設定,這里1/5分度圓直徑;

軸孔壁外緣直徑 = 1.6 * 軸孔直徑;

腹板上圓孔直徑 = 0.25*(齒頂圓直徑 - 2 * 輪齒部厚度 - 軸孔壁外緣直徑);

腹板上圓孔中心的發布圓直徑 = 0.5*(齒頂圓直徑 - 2 * 輪齒部厚度 + 軸孔壁外緣直徑);

腹板厚度,一般為 0.3 * 齒寬;                                              外部倒角軸孔內部倒角 = 0.5 * 齒輪模數;

軸孔長度,一般采用(1.2~1.5)* 軸孔直徑 且 >= 齒寬;      腹板倒角半徑,這里取5;

 

2.創建齒廓面

 

用極坐標方程計算漸開線上的點,取20個點擬合該漸開線,N=20

CSYS,1  柱坐標系;CSYS,0  直角坐標系;

方程為:ρ = a/cosα,θ=tanα-α,其中,a為基圓半徑,α為壓力角,θ為級角;

壓力角 α = 齒根圓壓力角 + ((齒頂圓壓力角 - 齒根圓壓力角)/(N - 1)) * (i - 1);

創建點,連線。

沿着 y 軸旋轉該漸開線 θ  角度,並回到直角坐標系;

θ = (tan(齒形角 * PI/180) - 齒形角 * PI/180) * 180/PI + 360/(4 * 齒輪齒數)。

在直角坐標系上,作 y 軸對稱操作;

在齒根圓上創建單齒部分的兩個關鍵點,並倒角;

LFILLT,L1,L2,R     創建 L1 , L2 之間半徑為 R 倒角;

復制單齒齒廓線 齒輪齒數 個,利用線創建面;建議與另外圓面相減,形成齒廓面

以上已完成一般齒輪建模,只需拖拉成體即可。

以下為帶腹板和軸孔的操作步驟,不再具體展開。

3.創建腹板及軸孔的截面

 

同樣畫出輪廓線,倒角,成面,旋轉,成體。

 

4. 創建圓孔

 

完結!


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