齿轮的接触分析实例
(16)在柱面坐标系中创建圆弧线。 a.从主菜单选择Preprocessor>Modeling>Create>Lines> Straight Line +。 b.分别选择关键点10和1，1和2，2和3，3和4，4和5，5和6， 6和7，7和8，8和9，完毕点击【OK】。 （17)把齿轮边上的线加起来，使其成为一条线。 a.从主菜单选择 Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Lines。 b.在图形窗口选择方才建立的齿轮边上的线，在对话框中点 击【OK】。
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）。
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（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】。
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（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】.
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（15）建立编号为8，9，10的关键点。 a.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。
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b.从主菜单选择 Preprocessor>Modeling>C reate>Keypoints>In Active CS。 c.建立关键点8。 X=24,Y=9.857。完毕点击 【Apply】。 d.建立关键点9。X=24,Y=13。 完毕点击【 Apply 】。 g.建立关键点10。X=20,Y=-5。 完毕点击【OK】。 建立完毕后的结果如右图所示：
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(20)将工作平面旋转13°。 a.从实用菜单中选择WorkPlane>Offset WP by Increments。 b.在“XY,YZ,ZX Angles”文本框中输入13,0,0,点击【OK】。 (21)将激活的坐标系设置为工作平面坐标系： WorkPlane>Change Actives CS to>Working Plane。 （22）将所有线沿着X-Z面进行镜像（在Y方向）。 a.从主菜单中选择Preprocessor>Modeling>Reflect>Lines。 b.在对话框中选【Pick All】。 c.在弹出的对话框选择X-Z面，在增量中输入1000单击【OK】， 选择”Copied”，如下图。镜像结果。
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（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： WorkPlane>Change Actives CS to>Working Plane。 （13）建立第三个关键点。 a.从主菜单选择 Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS。 b.建立关键点3。如下图，完毕点击【OK】。
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。 （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】。 （2）在下图的列表框中选择“Solid”, “4node 182”, 2 Solid”, 单击【OK】。
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b.从主菜单选择Preprocessor>Modeling>Copy>Lines。 c.点击【Pick All】。 d.在弹出的提示框中按下图输入，点击【OK】。（Fit view）
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（26）把齿底上的所有线粘起来。 a.从主菜单选择 Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Glue>Lines。 b.分别选择齿底上的两条线，点击【OK】。 （27）把齿顶上的两条线加起来，成为一条线。 a.从主菜单选择 Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Lines。 b.分别选择齿底上的两条线，点击【OK】。 c.把齿底上的所有线加起来。 (28)把所有线粘起来。 a.从主菜单选择 Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Glue>Lines。
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b.点击【Pick All】。结果如下图：
齿轮的接触分析实例
（29）用当前定义的所有线生成一个面。 a.从主菜单选择Preprocessor>Modeling>Create>Areas> Arbitrary>By Lines。 b.选取所有的线，点击【OK】，结果如下图：
齿轮的接触分析实例
齿轮的接触分析实例
（14）重复以上步骤，建立其余的辅助点和关键点：按照 （10）-（13）步，分别把工作平面平移到编号为130， 140，150，160的辅助点，然后旋转工作平面，旋转角度 均为3,0,0，再讲工作平面设为当前坐标系，在工作平面中 分别建立编号为4，5，6，7的关键点，其坐标依次为 （14.513，0）、（15.351，0）、（16.189，0）、 （17.027，0）。建立完毕后的结果如下图所示：
毕点击【OK】，并退出材料属性设 置对话框。
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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）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】。
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
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 （3）依次双击Structural>Friction Coefficient，
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（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】。
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。
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（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。
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c. ANSYS提示是否删除原来的线，选择【Delete】，点击 【OK】。
（18）偏移工作平面到总坐标系的原点： WorkPlane>Offset WP to>Global Origin。 （19）将工作平面与总体坐标系对齐： WorkPlane>Align WP with>Global Cartesian。