SW技巧 SW中齒輪的仿真分析,理論力學的實際運用!

工业现象解析
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2026年9月6日
AI 生成·可能包含錯誤
視頻概述
AI 生成本影片詳細演示如何使用 SolidWorks Simulation 對齒輪組進行有限元分析(FEA),旨在分析在特定扭矩作用下,齒輪接觸面的應力分佈、形變情況及其是否超過材料屈服強度。
今天我們來講一下關於齒輪它的有線人分析
像我們這一組齒輪的話
我們在分析的過程中
我們看它的一個應力變化的情況
到底是怎樣的
那麼下面呢
我們一起來操作一下
看一下這個齒輪的該怎麼去進行分析
首先呢
先擦掉我們原來的動畫
在我們的模型當中
是長這樣子的一個情況
大家的話呢
在分析的過程當中
一定要先把我們的配合做好
通常來講呢
我們一組齒輪的話呢
它又包含了齒輪的機架
一個大齒輪
一個小齒輪
通常來講的話呢
我們是這個扭矩
是通過小齒輪傳遞給大齒輪的去進行減速
對吧
很少呢
有通過大齒輪傳遞給小齒輪來增速的一個情況
所以呢
我們施加的扭矩呢
肯定是在小齒輪上面
好
下面的話呢
我們來進行相應的分析
首先呢
大家一定要注意一個細節
就是我們在開始分析之前的話呢
一定要去做一次干涉檢查
你們在這個命令搜索上面
搜索一個干涉兩個字就行了
我們來用中文搜索干涉
然後呢
在定型搜索
這裏有個干涉檢查
或者呢
在我們的評估裏面
它應該也是有一個干涉檢查的
選擇干涉檢查
進行相應的計算
它這裏會顯示無干涉
如果說沒有干涉的話呢
那就說明我們可以繼續直接去進行這個有線分析
好
那麼有線分析的話呢
一定要去激活我們Swordworks裏面的一個插件
這個插件呢
叫做Swordworks Simulation
然後你激活以後呢
在插件的旁邊
就會多出來一個Simulation的框框
這個時候的話呢
我們再去點擊新算力
將它的算力名稱的改爲
齒輪有線分析
或者齒輪組
齒輪組的有線分析
這裏直接打勾
進入到我們的界面當中來
好
這裏如果有點礙事的話
你把它拉到最頂上去就可以了
當然像這裏的話呢
它是更方便我們去選擇原來的模型的一個設計數的
所以你可以把它放在這裏就可以了
那麼第一步的話呢
我們先去應用一下它的材料
材料的話呢
我們進行一個整體應用
我們無論是機架也好
還是齒輪也好
我們都統一給它定義爲合金剛
點擊應用
定義爲合金剛
然後再點擊關閉
應用好之後的話呢
我們記得在零件這個位置啊
將我們的齒輪架
將它排除在計算的範例之外
避免我們運算量的過於龐大
所以我們可以直接不包括在分析當中
像你平常的話呢
如果你在計算的時候
有一些個機架
我們只要分佈
我們只需要去分析一些局部的受力情況
那麼我們可以把其他多餘的東西都給它排除在外
就可以了
好
那麼第二步的話呢
我們要給它添加一個夾具
夾具顧問
選擇固定幾何體
那麼對於這一對齒輪來講呢
我們去傳遞相應的扭矩
是不是
我們要知道
如果說一個齒輪卡死以後呢
對於這個另外一個齒輪
它們的這個齒子的一個形變量
還有呢
它的一個受力情況是怎樣的
那麼我們先把這個大齒輪呢
給它固定起來
也就在這個中心
施加一個固定幾何體的約束
點擊確定
那麼另外的話呢
還要加一個
加個什麼呢
還要加一個
我們的固定腳墊
也就是說我這個小齒輪的話呢
它是能夠在扭矩的作用下呢
去進行一定的施加扭矩
它施加扭矩
讓它實現一定的旋轉
對不對
那麼此時的話呢
再來分析這兩個齒子之間
它觸碰的一個應力關係
對吧
那這樣子的話呢
是比較合理的
我們選擇這個點
進行一個腳墊約束
點擊確定
好
一邊是腳墊一邊是固定啊
然後再來
做一下它的這個載荷部分啊
我們的這個載荷的話呢
應該施加的是個力矩
這個力矩呢
應該放在我們的小齒輪上面
對吧
力矩的這個面
選擇這個面
我們力矩的參考的一個方向呢
也是選擇我們這個圓弧面
好
這個扭矩的方向呢
是這樣子的啊
一個逆時針方向
看到沒有
這個箭頭指的
就是我們的一個方向
那麼它的一個力的大小呢
你可以設置爲
呃
40牛啊
我們在這裏直接設置爲40牛
直接點確定
看一下它能不能扛得住啊
好
搞定之後的話呢
我們再去呃選擇這個連接顧問
因爲在這裏的話呢
我們需要去做兩個齒輪之間
面的面組的一個零部件的一個交互
啊
這個交互它主要就是對於面
這個面和麪之間呢
呃
它的一些基本的這個觸碰參數啊
所以我們要讓這個系統知道
這裏有個面
我這個齒輪在動的時候
它也能夠帶動大齒輪影響大齒輪
對吧
所以呢就需要去做一個交互
這個交互的話呢
我們只需要去給一個
給一個本地交互啊
本地交互選擇爲相處
然後呢
我們依次選擇小齒輪的幾個面
小齒輪這裏的話呢
我們是選擇這個面
這個面
以及這個面
還有這個面
這個面
好
我們依次去選中啊
選到哪裏爲止呢
選到這個齒輪脫離兩個齒輪
聯合區域的範圍爲止
對吧
我們爲了保證啊
這個運行的有效性
所以呢我們選了三個齒
好
然後下面這個呢
也是要選擇
我們這裏的話呢
也選擇一定範圍的這個齒的面
確保它的運算的是準確的
對吧
好那我們選這幾個面
作爲一個
作爲一個接觸面
也大概是三個齒左右
三個齒左右
好選中以後的話呢
我們記得給它添加一定的
這個摩擦係數
摩擦係數的話
我們在這個位置
可以直接設置爲0.1
然後再點擊確定
就可以了
設置好之後呢
我們再做局部的網
做局部的這個網格控制
因爲我們要做網格的話呢
不能直接全局網格
我們希望呢在這個地方
得到一個相應
相對來說比較準確的結果
所以呢我們將網格呢
進行一個精細化處理
局部網格精細化控制
怎麼動呢
我們呢直接右鍵選擇網格
在這裏有個應用網格控制
將我們這個
所選實體呢
選擇它接觸的這幾個面啊
比如說
這些面我們剛剛選中的
這幾個面呢
我們全部給它選進去
全部給它選進去啊
繼續選
這幾個面全部選進去
然後以及這個位置
幾個面
給它選中
對吧
它剛好是一個接觸面嘛
全部選中
選到這就差不多了啊
這裏的話呢
就大概是一個逆合區
好我們選完以後的話呢
再直接去設置一下
它這個
它這個地方的話
你可以設置爲
拖動
自己拖
拖到一個良好
是差不多了
這個位置設置爲10
設置爲10
然後我們直接點擊
確定
這點確定
點確定以後呢
還是要按正常的一個流程啊
選擇我們的深層網格
網格的這個密度啊
我們設置偏粗糙一點
點擊確定
因爲我們局部已經控制好精細化了
好這裏要等待一段時間
好大家來看一下
我們現在呢
是正常的一個網格化啊
它大範圍的這個網格化呢
都是比較粗糙的
對不對都比較大
而我到了我們這個尺子
看到沒有
這個尺面
它就變成精細化的尺面了
看到沒有
這個這裏都不同啊
看到沒有
這裏的尺面呢
就是精細
比旁邊的更加精細化一些
其他位置的網格都大一些
是吧
好搞定以後呢
我們可以直接點這個運算
我們看一下
最後運算的結果怎麼樣
只不過運算的這個過程的話呢
它需要一些時間啊
好這裏還是等待了一點點時間啊
還是分析出來了
看到沒有
那現在的話
我們分析出來是這樣的一個效果
它的這個尺面和這個尺面的話呢
它會變紅
說明這個位置呢
是硬力集中區
並且呢
我們計算出來
它的這個屈服力
屈服強度啊
是6.224乘以10的八次方
我們的最大硬力值呢
在這個位置啊
即便承受了40牛米的扭矩
最大硬力值呢
僅僅只有4.8乘以10的八次方
它準確來講的話
還是沒有超過我們設置材料的屈服強度
對吧
然後呢
最後我們來看一下
它的這個位移啊
位移的話呢
它這邊呢
會有就是在你這個大齒輪卡死的情況下面呢
我們小齒輪
它會有一點點位移
這位移呢
大概是0.1左右的位移啊
就是你這邊會滑移
是吧
0.1左右
當然它也會迫使我們大齒輪這個位置呢
產生一部分的形變
好
然後我們再看一下這個局部的硬變
硬變的話
這裏基本上沒什麼問題
它和硬力的這個雲圖呢
長得差不多
好了
那本期視頻呢
給大家分享到這裏
我是江李老師
我們下期再見
