2022年ANSYS入门教程-几何建模实例 .pdf

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1、ANSYS 入门教程 (19) - 几何建模实例 (b 花键 ) 2.6.3 花键花键按齿形分为矩形花键和渐开线花键两种，按形式又分为内花键和外花键。矩形花键的齿廓为矩形；渐开线花键的齿廓为渐开线，按分度圆压力角的不同又分为30 压力角渐开线花键和45 压力角渐开线花键（也称三角形花键）两种。其建模基本方法为先创建键齿，再利用复制命令复制各个键齿，生成花键断面；拖拉或偏移面创建花键体。下面仅以矩形花键为例说明花键的建模过程和方法，矩形花键基本几何尺寸和键槽截面尺寸如图所示，命令流中没有考虑键槽部分。下面给出矩形外花键自顶向下建模方法，也可采用自底向上方法。示例： ! EX2.3 矩形花键建模命

2、令流 finish $ /clear $ /prep7 ! 定义花键参数 - nd=10 $ wd=12 $ b=4 $ n=6 $ l0=20 ! 花键小径、大径、齿宽、齿数和花键长度 ref=360/n $ *afun,deg ! 定义每齿范围所对应的角度，并设角度单位为度 allb=nd*sin(ref/2) ! 求得在小径、大径和齿数一定时所允许的齿宽 *if,b,gt,allb,then ! 如果齿宽不合理则采用允许齿宽的一半 b=nint(allb/2) $ *endif cyl4,nd/2,ref/2 ! 创建半径为Nd/2 圆心角为REF/2 的圆面 cyl4,wd/2,ref

3、/2 ! 创建半径为Wd/2 圆心角为REF/2 的圆面 aptn,all ! 分割上述两个面（布尔运算） wpoff,b/2 $ wprota,90 ! 移动工作平面Y=B/2 并旋转 asbw,3 $ adele,4,1 ! 切分面A3，并删除面A4 arsymm,y,all $ aadd,all ! 以 Y 轴对称生成上述面，并相加形成一名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 齿面 wpcsys $ csys,1

4、! 工作平面归位，且设置柱坐标系 lsel,s,loc,x,wd/2$ lcomb,all ! 选择最外圆弧线，并合并它们 allsel $ agen,n,all,ref ! 选择所有图素，然后复制 aadd,all ! 将全部面相加，得到矩形花键断面 *do,i,1,n ! 以下采用DO 循环合并内侧的圆弧线 lsel,s,loc,x,nd/2 ! 选择半径为ND/2 的所有线 lsel,r,loc,y,(i-1)*ref,i*ref ! 再从中以角度进行选择 lcomb,all$*enddo ! 合并所选择的线（可使所创建的体简洁） allsel$numcmp,all ! 选择所有图素，并

5、压缩编号 *get,kpmax,kp,0,num,max ! 得到当前最大关键点号 k,kpmax+1 $ k,kpmax+2,l0 ! 创建两个关键点 l,kpmax+1,kpmax+2 ! 创建直线，为拖拉面的路径 *get,l1,line,0,num,max ! 得到当前最大线号，即刚刚创建的线号 vdrag,all,l1 ! 沿 L1 拖拉所有面创建花键体 ldele,l1,1 ! 删除拖拉路径及其关键点名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 -

6、- - - - - - - - 2.6.4 带轮带轮分为平带轮和V 带轮，平带轮建模较为简单，这里主要介绍V 带轮的建模。 V 带轮按结构分为实心式、腹板式、孔板式和轮幅式等，其基本建模方法均可先创建带轮断面，再绕轴旋转创建带轮体。对于孔板式和轮幅式则对模型再进一步处理即可。孔板式V 带轮结构如图所示。 ! EX2.4 V 带轮建模命令流（未含键槽） finish $ /clear $ /prep7 ! 1. 定义几何参数 - dd=200 $ fai=38 $ b=13 $ z=4 ! 带轮基准圆直径、V 带楔角、沟槽顶宽、轮槽数 s=14 $ ha=3 ! 孔板厚度(可查表得到 ) 、基准

7、圆到沟槽顶高度 hf=9 $ e=15 $ f=10 ! 基准圆到沟槽底高度、沟槽间距、沟槽中心到边缘距离 ks=8 $ r1=0.5 $ r2=1.0 ! 孔数、齿顶倒角半径、齿根倒角半径 r3=1.5 $ dta=6 ! 孔板与沟槽部或与轴部的倒角半径、轮缘厚度(可查表 ) c1=2 $c2=2 ! 轮槽外侧倒斜角尺寸（45 度）、轴倒斜角尺寸（ 45 度） pd=25 $ d0=24 ! 轮槽部底缘面的倾斜比例(1:25)、轴直径名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第

8、3 页，共 7 页 - - - - - - - - - d1=1.9*d0 ! 一般采用(1.82.0) d0 S1=1.5*S ! 一般 S1 1.5S s2=0.5*s ! 一般S2 0.5S l=2*d0 ! 轴长度一般采用(1.52.0) d0 da=dd+2*ha ! 带轮外径 ub=(z-1)*e+2*f ! 带轮宽 rk1=dd/2-hf-dta-0.5*(ub-s)/pd-s2 rk2=d1/2+0.5*(l-s)/pd+s1 rk=(rk1-rk2)/2 ! 圆孔半径 dk=rk1+rk2 ! 孔分布直径 !2.创建轮槽部分截面- *afun,deg $ y0=hf+ha !

9、 设定角度单位为度、求沟槽全深 b0=b-2*tan(fai/2)*y0 ! 求沟槽底宽 local,12,0,-ub/2,dd/2-hf ! 设置 12 号局部坐标系 k,0,y0$k,f-b/2,y0$k,f-b0/2 ! 最左侧3 个关键点 *do,i,1,z-1 ! 中间部分关键点 x0=f+(i-1)*e $ k,x0+b0/2 k,x0+b/2,y0 $ k,x0+e-b/2,y0 k,x0+e-b0/2 *enddo k,ub-f+b0/2$k,ub-f+b/2,y0 ! 最右侧3 个关键点 k,ub,y0 *get,kp1,kp,0,num,max ! 得到当前最大关键点号，循

10、环创建线 *do,i,1,kp1-1 $ l,i,i+1 $ *enddo *get,l1,line,0,num,max ! 得到当前最大线号，对上述线进行倒角 *do,i,1,z $ j=4*(i-1) lfillt,j+1,j+2,r1 $ lfillt,j+2,j+3,r2 lfillt,j+3,j+4,r2 $ lfillt,j+4,j+5,r1 *enddo csdele,12$ksll,s ! 删除12 号局部坐标系、选择与线相关的关键点 ksel,inve $ kdele,all ! 选择与线无关的关键点并删除 allsel ! 选择所有图素 numcmp,all ! 压缩编号

11、cm,l1cm,line ! 将当前线定义元件L1CM csdele,12$ksll,s ! 删除12 号 局部坐标系、选择与线相关的关键点 ksel,inve$kdele,all ! 选择与线无关的关键点并删除 allsel ! 选择所有图素 numcmp,all ! 压缩编号 cm,l1cm,line ! 将当前线定义元件L1CM 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - ! 3. 创建带轮腹板及轴部- ! 3.1 创

12、建关键点和线 *get,kp1,kp,0,num,max y0=dd/2-hf-dta $ k,-ub/2,y0+c1-c1/pd $ k,-ub/2+c1,y0-c1/pd k,-s/2,y0-0.5*(ub-s)/pd $ k,-s/2,d1/2+0.5*(l-s)/pd k,-l/2,d1/2 $ k,-l/2,d0/2+c2 $ k,-l/2+c2,d0/2 $ l,1,kp1+1 *do,i,kp1+1,kp1+6 $ l,i,i+1 $ *enddo ! 3.2 对腹板与轴部或轮槽部分倒角 lsel,s,loc,y,y0-c1/pd,d1/2+0.5*(l-s)/pd $ *get

13、,l1,line,0,num,min l2=lsnext(l1)$lfillt,l1,l2,r3 $ lsel,all $ lfillt,l2,l2+1,r3 cmsel,u,l1cm ! 3.3 对称生成另侧腹板及轴截面 lsymm,x,all $ ksel,s,loc,y,d0/2 $ *get,kp1,kp,0,num,min kp2=kpnext(kp1) $ l,kp1,kp2 $ allsel nummrg,all $ numcmp,all 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - -

14、 - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - ! 4. 创建带轮截面并旋转创建体- al,all ! 由所有线创建面 *get,kp1,kp,0,num,max ! 得到当前最大关键点号，创建两个关键点 k,kp1+10,-uB/2 $ k,kp1+20,ub/2 vrotat,all,kp1+10,kp1+20,ks ! 旋转面创建体（KS 个体） kdele,kp1+10,kp1+20,10 ! 删除上述两个关键点 ! 5. 创建腹板上的圆孔- cm,v1cm,volu ! 定义上述体为元件V1CM wpoff,ub/2 $ wprota,90 ! 移动工作平面

15、并旋转名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - x0=dk/2*sin(180/ks) ! 圆孔中心X 坐标 y0=dk/2*cos(180/ks) ! 圆孔中心Y 坐标 cyl4,x0,y0,rk,-ub ! 创建圆柱体，拟与带轮体相减 *get,v1,volu,num,max ! 得到圆柱体编号 cswpla,12,1 ! 在当前工作平面原点定义12 号局部柱坐标系 vgen,ks,v1,360/ks ! 复制V1 圆

16、柱体 cmsel,u,v1cm ! 不选择元件V1CM cm,v2cm,volu ! 定义这些柱体为元件V2CM allsel vsbv,v1cm,v2cm ! V1CM 减 V2CM ，形成板孔式带轮 ! 6. 整理和视图 - csdele,12 $ wpcsys $ numcmp,all /view,1,1,1,1 $ /ang,1,-90,ys,1 $ vplot 下接： 2.6.5 齿轮名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -