[发明专利]一种基于ANSYS的摆线轮参数化分析方法

说明书

本发明公开了一种基于ANSYS的摆线轮参数化分析方法，包括如下步骤：步骤一、提取摆线轮与针齿的各项参数。步骤二、在ANSYS中开发摆线轮分析专用模块。步骤三、先后进入预处理、参数输入、前处理和求解模块，完成各项工作。步骤四、如果求解成功，进入后处理模块查看计算结果；如果求解不成功，返回第三步，修改参数值重新计算。步骤五、如果计算结果满足设计要求，执行第六步；如果不满足设计要求，返回第三步，修改参数值重新计算。步骤六、如果需要继续分析某参数对整体结构受力的影响，返回第三步，修改参数值进行重新计算；如果不需要重新计算则分析结束。

技术领域

本发明属于摆线针轮行星传动设计分析技术领域，特别是涉及一种基于ANSYS的摆线轮参数化分析方法。

背景技术

根据机械设计手册(第五版)第2卷，第9篇，第3章：摆线轮行星传动受力分析相关论述，摆线轮是摆线针轮行星传动中的核心部件，其受力情况较为复杂，必须进行力学相关验证计算。力学分析的核心是对摆线轮进行必要的应力、应变和变形分析，然后根据相关的计算结果判断摆线轮结构是否合理，并对摆线轮结构进行优化改进。传统的摆线轮设计有两种方法：其一，技术人员根据力学相关原理，采用摆线轮和针齿齿面接触应力相关公式进行校核计算，确保摆线轮和针齿在啮合过程中能够正常安全工作，该方法只能分析齿面的接触应力，对于摆线轮上孔的大小和孔的位置分布等因素对其强度的影响并没有合适的公式进行计算分析，同时该方法对技术人员的力学知识要求较高，当摆线轮的尺寸和载荷发生变化时需要工作人员的重复性工作，效率低下；其二，采用实验方法，该方法在精度上具有无可比拟的优点，但其缺点也是非常突出，费用高昂，操作复杂，费时费力，一般在设计定型投入使用前用该方法进行最后的强度验证，不适于在设计过程中使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于ANSYS的摆线轮参数化分析方法；该方法具有节约分析成本、效率高和可靠性好的特点。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种基于ANSYS的摆线轮参数化分析方法，包括如下步骤：

步骤一、提取基本参数：综合分析影响摆线轮和针齿工作的各项参数，进行整合分类，按类别提取摆线轮几何参数、针齿几何参数、摆线轮与针齿配合参数、摆线轮与针齿材料特性参数、载荷参数和模型参数，并将上述参数按照表格形式进行编制；

步骤二、在ANSYS中开发摆线轮分析专用模块：应用ANSYS脚本语言APDL编写可实现摆线轮力学分析的参数化程序，生成宏文件，开发摆线轮分析专用模块，该模块包括预处理、参数输入、前处理、求解和后处理五个部分。

2.1预处理

运用/CWD命令指定工作目录，使后续分析中生成的所有的文件都放在该工作目录下；两次运用*ASK命令，分别实现分析文件名和分析标题名的交互输入，方便参数更改后不同分析文件的保存。运用*CREATE，…*END命令，生成预处理宏文件，将上述命令流程序写入该宏文件。

2.2参数输入

多次运用multipro,'start',…multipro,'end'命令，分别实现摆线轮几何参数、针齿几何参数、摆线轮与针齿装配参数、摆线轮与针齿材料特性参数、载荷参数和模型参数的交互输入。多次运用*CREATE，…*END命令，生成摆线轮几何参数输入、针齿几何参数输入、摆线轮与针齿装配参数、摆线轮与针齿材料特性参数、载荷参数和模型参数六个独立的宏文件，分别将命令流程序写入这些对应的宏文件。

2.3前处理

建立参数化几何模型：