人字齿同步带三维模型建立如何简化
二维码
类型 人字齿同步带 人字齿同步带轮
材质 橡胶 碳纤维
品牌 马牌
产品参数
类型
人字齿同步带 人字齿同步带轮
材质
橡胶 碳纤维
品牌
马牌
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人字齿同步带三维模型建立有以下简化:

1)在传动中人字齿同步带与轮齿的啮合是一个动态过程,很难确定其在啮入、啮出过程中的具体接触状态和边界约束条件。带齿进入啮合到脱离啮合的过程中,每对相啮合的齿会处于不同的啮合位置,所受应力也不同。为了能确定初始状态,从而得到稳定的边界条件,取带齿与轮齿完全啮合时的静态位置进行接触分析。

2)新型人字齿同步带在啮合传动中应力大小及分布受多种因素的影响,如几何参数、人字齿同步带轮转速、工作温度、润滑等。由前面第二章关于人字齿的载荷分配计算可知,人字齿同步带小带轮处,且在紧边参与完全啮合的第一对带齿承受的法向载 荷最大,其受力情况也具有代表性,是可能引起传动失效的危险位置,所以可取此对带齿进行分析,并忽略临齿对其造成的影响。

人字齿同步带-2.jpg

3)带的包布层弹性模量与带的其他层相比非常小,且包布层厚度很小,因此在有限元分析中忽略其影响,将带的包布层与带齿橡胶作为一个整体来处理。

4)初步分析假设带轮半径足够大,人字齿同步带带背和强力层不承受弯曲应力。5)带与带轮啮合的齿数为一对,且理论上轮齿顶与带齿槽无接触,在进行分析计算时,忽略带齿面与轮齿面间的摩擦力。

人字齿同步带轮-3.jpg

2)在 Pro/E 中建立三维实体模型由于所要建立模型比较复杂,且 ANSYS 软件的几何建模功能较弱,为了节约时间,需先在专业的三维建模软件 Pro/E 中建模,实现人字齿同步带 3D 实体的精确建模,并对带和轮进行标准装配。然后利用这两种软件的兼容性,将模型存为 IGES文件,最后将文件导入到 ANSYS 中。若在 Pro/E 中建立的模型结构过于复杂或模型特征过多时,ANSYS 有时会把一些不能识别的特征省略掉,将 IGES 格式文件导入进 ANSYS 软件后很可能产生模型丢失等情况,直接影响模型后续分析的准确性,因此需要对模型进行布尔操作及检查。

    本模型基本参数:第一层带背的材料采用氯丁橡胶,厚度设计为 2.5mm;第二层为强力层,材料为玻璃纤维绳,厚度为 1mm;第三层为带齿的材料也是氯丁橡胶,第四层得包布层忽略不计。分析时采用的带结构参数为:带宽 35mm,带齿螺旋角30°。选用前面第二章中计算确定的 STSB 带齿齿形基本参数为:节距Pb= 8mm 节线与带齿根距离dp= 0. 686mm,带齿高Ht= 3. 5mm ,带齿圆弧半径R1= 1mm R2= 7. 5mm R3= 0. 5mm R4= 1.2mm R5= 0.8mm ,主圆弧中心坐标l 2= 4. 9mm。轮齿基本参数为:节线与带齿根距离dp=0. 686mm ,轮齿高ht= 3. 3mm 轮齿圆弧半径r1=0. 9mm r2= 7. 5mm r3= 0. 5mm,主圆弧中心坐标l 2= 4. 9mm

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