基于ProE直齿轮的结构有限元分析

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基于ProE直齿轮的结构有限元分析基于Pro/E直齿轮的结构有限元分析
王婷1.田卫军2，李郁3
(1.陕西工业职业技术学院，陕西威阳712000；2.西北工业大学，陕西西安712072；3.西安石油大学，陕西西安710068)
摘要：本文通过在Pro/E的Pro/MECHANICA结构分析环境下。利用Pro/E与ANSYS接口技术对直齿轮在-定载荷下的
应力、变形情况做了静态分析。使设计工作者对设计模型在真实工作环境下的结构性能进行评估、研究和优化。对于直齿
轮结构的优化具有-定的实际意义。
关键词：载荷约束有限元Pro/E
Structural FEM Analysis for the Spur Gear Based on Pro/E
WANG Ting，TIAN WeUUll，LI Yu
Abstract：Using of Pro/E Integrated Pro/MECHANICA Structure Analysis Module，it is analyzed straight gear under acertain l
of stress，deformation.So that the design work on the design model in areal working environment and the performance of structure
evaluate research and optimize.Structural optimization of straight gear
has 60me practical significance.
Key words：load；constraint；FEM；Pro/E
0引言
Pro/Engineer Wil曲re3.0软件是美国参数化技术公司
PTC推出的新-代产品，它提供了集产品的三维造型设
计、模具设计、加工、分析及绘图等完整的CAD/CAE/CAM
解决方案，该软件以实用方便、参数化造型和系统的全相
关性著称。
Pro/Engineer的最大特点就是基于特征的参数化建
模，对于生成的参数化模型，用户可以直接在Pro/Engineer
的有限元拈Pm/MEcHANICA进行网格的划分，包括
点、线、面和体等，完成有限元模型的建立工作，并且生成
处理作业命令流文件。该文件可以利用接口直接应用专
业有限元分析软件(ANSYS、NASTRAN、ABAQUS等)进行
分析。在整个处理过程中，模型的-致性好、数据完整，克
服了专业软件有限元分析前处理不足的缺点，从而可以提
高整个有限元分析的工作效率。
本文利用Pm/7MECHANICA STRUCTURE结构分析软
件包，对直齿轮模型进行了有效的网格划分，然后利用专
业有限元软件ANSYS软件对直齿轮进行结构分析，最终
有效的对设计模型进行了评估。
1 Pro/MECHANICA结构分析流程
Pm/MECHANICA STRUCTURE结构分析软件包，包
含两种工作方式，即就是：基本模式(Native.Mode)工作流
程，如图1所示。有限元模式(FEM.Mode)，工作流程如图
2所示。利用该软件包可以完成结构分析和优化。
Pro/MECHANICA的特点就是基于适应性P-method工
方式，在P.method技术中，每个有限元单元的位移方程
是高次多项式，通过它划分出的有限元网格数目较少，
元较大，实体边界拟合较好，运算速度较快。
刨毒睫基
1、剖建P帆模型并简f横型。 2、系统单位定制，
3.分配材质、坑荷.约束、曲面吒壤和喇t：
4、添加理息化模彤f例如：蘩.簿壳.弹簧等
5、舔加埒接、盎暮陬认再面类登鲁。 、定义分析。
定义分析
1.，蜩同掊拉-。 2.雠网格： 3.璜览并謦lE罔格。
解决方案
l、输出舟瞎刊N-t珥n、I--等专业分析
软件中舒析。
2.璜览并输出胃格。
3，进r必要分析。
4、触分析摇眚。
图1 Native-Mode模式 图2 FEM-Mode模式
1.1基本模式(Native-Mode)
基本工作模式将使用MECHANICA的适配型P码
能，进行网格划分，它可以让用户创建约束、载荷、连接、
料、测量等模型图素，并利用自己的求解器来提出解决
案。
作者简介：王婷(1978-)，女，陕西华县人，陕西工业职业技术学院讲师。研究方向：计算机辅助设计。
田卫军(1978-)，男，陕西凤翔人，西北工业大学机电工程学院研究生，研究方向：计算机辅助制造。
李郁(1983-)。女，陕西长安人，西安石油大学机械工程学院研究生，研究方向：计算机辅助设计。
收稿日期：2008-l-16