9分鐘學會solidworks齒輪的有限元分析

今天我們來講一下關於齒輪它的有線源分析 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 那麼下面我們一起來操作一下 看一下這個齒輪該怎麼去進行分析 好 首先先插掉我們原來的動畫 在我們的模型當中 是長這樣子的一個情況 大家的話在分析的過程當中 一定要先把我們的配合做好 通常來講 我們一組齒輪的話 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 我們是牛菊是通過小齒輪 傳遞給大齒輪去進行減速 對吧 很少有通過大齒輪轉 傳遞給小齒輪來增速的一個情況 所以我們施加的牛菊 肯定是在小齒輪上面 好 下面的話 我們來進行相應的分析 首先大家一定要注意一個細節 就是我們在開始分析之前的話 一定要去做一次干涉檢查 你們在命令搜索上面 搜索一個干涉兩個字就行了 好 我們來用中文搜索干涉 然後再進行搜索 這裏有個干涉檢查 或者在我們的評估裏面 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 那就說明我們可以繼續 直接去進行有限元分析 好 那麼有限元分析的話 一定要去激活 我們sortworks裏面的一個插件 這個插件叫做sortworks simulation 然後你激活以後 在插件的旁邊 就會多出來一個simulation的框框 好 這個時候的話 我們再去點擊新算力 將它的算力名稱的改爲 齒輪有限元分析 或者齒輪組 齒輪組的有限分析 這裏直接打勾 好 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 它是更方便 我們去選擇 原來的模型的一個設計數的 對吧 所以你可以把它放在這裏 就可以了 那麼第一步的話 我們先去應用一下它的材料 材料的話 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 合金鋼 點擊應用 定義爲合金鋼 然後再點擊關閉 好 應用好之後的話 我們記得在零件這個位置 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 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 給它排除在外 就可以了 好 那麼第二步的話 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 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 對於另外一個齒輪 它們的齒子的一個形變量 還有它的一個受力情況是怎樣的 那麼我們先把大齒輪 給它固定起來 也就在中心 施加一個固定幾何體的約束 點擊確定 那麼另外的話 還要加一個什麼 還要加一個 我們的固定腳墊 我就是說我小齒輪的話 它是能夠在扭矩的作用下 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 再來分析這兩個齒子之間 它觸碰的一個應力關係 對吧 這樣子的話是比較合理的 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 然後再來 做一下它的載荷部分 我們的載荷的話 應該施加的是個力矩 這個力矩應該放在我們的小齒輪上面 對吧 好 力矩的面選擇這個面 我們力矩的參考的一個方向 也是選擇我們圓弧面 好 扭矩的方向是這樣子的 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 你可以設置爲40牛 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 好 搞定之後的話 我們再去選擇連接顧問 因爲在這裏的話 我們需要去做兩個齒輪之間 面組的一個零部件的交互 這個交互 它主要就是對於面 這個面和麪之間 它的一些基本的觸碰參數 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 所以就需要去做一個交互 這個交互的話 我們只需要去給一個本地交互 本地交互選擇爲相處 然後我們依次選擇小齒輪的幾個面 小齒輪這裏的話 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 選到哪裏爲止 選到這個齒輪 脫離兩個齒輪 裂合區域的範圍爲止 對吧 我們爲了保證運行的有效性 所以我們選了三個齒 好 然後下面也是要選擇 我們這裏的話 也選擇一定範圍的齒的面 確保它的運算是準確的 對吧 我們選這幾個面 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 我們記得給它添加一定的摩擦係數 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 我們再做局部的網格控制 因爲我們要做網格的話 不能直接全局網格 我們希望在這個地方 得到一個相應相對來說 比較準確的結果 所以我們將網格進行精細化處理 局部網格精細化控制 怎麼動 我們直接右鍵選擇網格 在這裏有個應用網格控制 將我們所選實體 選擇它接觸的這幾個面 比如說這些面 我們剛剛選中的這幾個面 我們全部給它選進去 全部給它選進去 好 繼續選 這幾面全部選進去 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 全部選中 選中 好 選到這就差不多了 這裏的話就大概是一個逆河區 好 我們選完以後的話 再直接去設置一下 它這個地方的話 你可以設置爲拖動 自己拖到一個良好 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 還是要按正常的一個流程 選擇我們的生成網格 網格的密度 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 我們現在是正常的一個網格化 它大範圍的網格化都是比較粗糙的 對不對 都比較大 而到了我們這個尺子 看到沒有 這個尺面 它就變成精細化的尺面了 看到沒有 這裏都不同 看到沒有 這裏的尺面就是精細 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 我們可以直接點運算 我們看一下 最後運算的結果怎麼樣 只不過運算的過程的話 它需要一些時間 好 這裏還是等待了一點點時間 還是分析出來了 看到沒有 現在的話 我們分析出來是這樣的一個效果 它的尺面和尺面的話 它會變紅 說明這個位置是硬力集中區 並且我們計算出來 它的屈服力 屈服強度是6.204×10的八次方 我們的最大硬力值在這個位置 即便承受了40牛米的扭矩 最大硬力值 僅僅只有4.8×10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 然後最後我們來看一下 它的位移 位移的話 它這邊會有 就是在你大齒輪卡死的情況下面 我們小齒輪 它會有一點點位移 這個位移大概是0.1左右的位移 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 產生一部分的形變 好 然後我們再看一下局部的硬變 硬變的話 這裏基本上沒什麼問題 它和硬力的雲圖 長得差不多 好了 本期視頻給大家分享到這裏 我是江李老師 我們下期再見