ANSYS畫彈簧和螺釘

1、ANSYS入門教程（18）-幾何建模實例（a彈簧和螺釘）2.6幾何建模實例2.61彈簧 按力學行為彈簧可分為壓縮彈簧、拉伸彈簧、扭轉(zhuǎn)彈黃及彎曲彈簧； 按彈簧外形可分為螺旋彈簧、蝶形彈簧、環(huán)形彈簧和板黃等。 僅就單個彈簧進行力學分析時，可采 用3D實體單元進行模擬，以分析彈黃的各種力學行為及其參數(shù)；如果將彈簧與結構共同分析，可采 用彈簧單元，其實常數(shù)可采用單個實體彈黃分析得到的參數(shù)或彈簧本身的出廠參數(shù)。圓柱形壓縮彈黃和拉伸彈簧的節(jié)距不同，但建模方法是相同的?；痉椒ǘ际抢妹嫜芈窂酵侠瓌?chuàng)建體，ANSYS 命令眾多，具體方法可以多種多樣。1.整圈數(shù)圓柱形螺旋彈簧的建模整圈數(shù)時，彈簧的建模方法可先創(chuàng)

2、建1/2螺旋線，然后利用對稱性生成一圈的螺旋線；在螺旋線 端部創(chuàng)建黃絲斷面，然后沿路徑拖拉該面創(chuàng)建一圈黃身；利用體復制生成其它部分。示例:2x2.1A-整圈數(shù)圓柱形螺旋彈簧的幾何建模 finish $ /clear $ /prep7!L定義彈簧參數(shù)d=4!黃絲直徑c=8!旋繞比，黃絲直徑不同，旋繞比的X圍也不相同n=10!圈數(shù)（設為整數(shù)），即螺旋線的圈數(shù)dz=c*d!彈簧中徑，即螺旋線的直徑t=dz/2.5!節(jié)距（螺距）*il,t,lt,d,then $ t=d $ *endif !節(jié)距的最小值為黃絲直徑，拉伸彈簧的t=D !2.創(chuàng)建一圈螺旋線csys,l!設置當前坐標系為柱坐標系k,l,dz

3、/2,0,-t/2 $ k,2,dz/2,180!創(chuàng)建兩個關鍵點1,1,2!創(chuàng)建半圈螺旋線csys,0!設直直角坐標系lsymm,z,l $ lsymm,y,2,l!利用對稱性生成另外半圈螺旋線nummrg,all $ cm,11,line!合并關鍵點，并將此兩條線定義為組件L1!3.在螺旋線端部創(chuàng)建黃絲截面kwpavej $ wprota90!移動工作平面并旋轉(zhuǎn)cy14,d/2!創(chuàng)建直徑為D的圓面（黃絲截面）!4.沿L1路徑拖拉圓面創(chuàng)建體、復制體等vdrag,!,!拖拉面創(chuàng)建體vgen,n,all,t!復制體 N 次nummrg,kp $ wpcsys!合并關鍵點，并將工作平面歸位2.任意圈

4、數(shù)圓柱形螺旋彈簧的建模當不為整圈數(shù)時，彈簧的建模方法可先創(chuàng)建螺旋線；在螺旋線端部創(chuàng)建黃絲斷面，然后沿路徑拖拉 該面創(chuàng)建黃身。螺旋線每圈用4條線表達，即兩關鍵點對應的角度為90度，當然也可改變此值，例 如命令流中的90度改為10度等0此問題留給網(wǎng)友作為練習。2.6.2螺紋螺紋聯(lián)接是最為常用的朕接形式。螺紋除有外螺紋和內(nèi)螺紋之分外，螺紋可分為圓柱螺紋和圓錐螺 紋，其中最常用的是圓柱螺紋。常用螺紋按牙形主要有普通螺紋、管螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸 齒形螺紋等，其特點和應用各不相同。螺紋在幾何模型的創(chuàng)建過程中其基本方法也是創(chuàng)建螺旋線、創(chuàng)建牙形截面、拖拉面創(chuàng)建體等步驟。 而內(nèi)外螺紋無非是略加修改參數(shù)即

5、可，這里僅以螺栓聯(lián)接中的螺桿為例介紹其建模過程，采用 GB5782-86-MC1XL系列螺栓，其螺栓幾何尺寸和螺紋如圖所示。! ex2.2螺栓桿建模命令流 Finish $ /clear $ /prep7 !L定義幾何參數(shù) d=20 $ 1=60 $ b=46 p=2.5 $ dw=28.2 $ smax=30 得kgc=12.5 $ c=0.8refa=60*afun,deg h=0.5*p*cos(refa/2)/sin(refa/2) dl=d-2*5/8*h $ d2=d-2*3/8*h dbangl=30tkpd=30! 2.創(chuàng)建螺旋線(采用分段螺旋線) CSYSJ n=(b-3*p

6、/4)/p TDEG=N*360TDEG 1=MOD(TDEG,TI<PD) N0=(TDEG-TDEG 1)/TKPD+1 *DO,I,1,NO示例:!公稱直徑=外螺紋大徑、螺桿長度、螺紋長度!螺距、dw最小值、S最大值，可據(jù)公稱直徑查! k公稱值、c的最大值!齒形角60° ,標準螺栓采用值!設置角度單位為：度!計算參數(shù)H!外螺紋小徑、外螺紋中徑!螺桿頭部正六棱柱的倒角!齒部螺旋線兩關鍵點所對的圓心角度!設置當前坐標系為柱坐標系!計算齒部螺旋線的總?cè)?shù)!總度數(shù)，即螺旋線的總旋轉(zhuǎn)角度!求余數(shù)，即以TPKD度為一點時余下的度數(shù)! TPKD度的數(shù)目，增加1點!用循環(huán)創(chuàng)建關鍵點CTA

7、=(I-1)*TKPDZ=p/360*CTAK,I,dl/2,CTA,Z*ENDDO*IF,TDEG l,LT,1.0E-2 ,THEN*ELSENO=NO+1CTA=CTA+TDEG1Z=p/360*CTAK,N0,dl/2,CTA,Z!求得R0坐標!求得RZ坐標!創(chuàng)建關鍵點（柱坐標系下）!結束循環(huán)!如果N為整數(shù)，則不創(chuàng)建非TPKD度點!否則，要創(chuàng)建此關鍵點!再增加最后的非TPKD度點!求得最后一點的R®坐標!求得最后一點的RZ坐標!創(chuàng)建曷后一個關鍵點*ENDIF*DO,L1,NO-1 $L,I,R1 $*ENDDO !利用循環(huán)創(chuàng)建螺旋線CM,Llcm,LINE!將上述線定義為組件

8、L1CM! 3.在螺旋線端部創(chuàng)建齒截面CSYS,0!設置直角坐標系km=kpinqr(0,14)!查得當前關鍵點最大號k,km+l,dl/2-3*p/8!創(chuàng)建 4 個關鍵點k,km+2,dl/2M3*p/8 $ k,km+3,d/2,p/16 $ k,km+4,d/2,-p/16a,km+l,km+2,km+3,km+4!由關鍵點創(chuàng)建齒截面VDRAG,l,”“Llcm numcmp,all!拖拉齒截面創(chuàng)建體 !壓縮圖素編號! 4.創(chuàng)建圓柱體(未考慮退刀槽)wpoff,0,0,-3*p/8!移動工作平面cyl4,dl/2b!創(chuàng)建圓柱體vl=vlinqr(0,14)!查得當前體最大編號! 5.創(chuàng)建

9、部分螺桿的圓柱體及頭部圓柱體wpoff,b $ cyl4,d/2,l-b $ v2=vl + lwpoff,l-b $ cyl4,dw/2”c $ v3=vl+2! 6.螺桿頭部,正六邊形棱柱rprism,c ,kgc,6,smax/ 2 $ v4=vl+3! 7,螺桿齒部端倒角處理!以下創(chuàng)建兩個圓錐體相減，形成空心錐體，再與螺桿齒部端體相減，作倒角 wpcsyscone,d,d,-3*p/8,(d.dl)/2-3*p/8 $ cone,dl/2,d/2,-3*p/8,(d-dl)/2-3*p/8v5=vlinqr(0,14) $ vsbv,v5-l,v5 $ v5=vlinqr(0,14)v

10、sel,s,loc,z,0,2*p$vsel,a>vl $ vsel,u”,v5 $ cm,v2cm,volu vsel,a,v5 $ vsbv,v2cm,v5 $ alls el!8.倒C處角，方向同上。vsel,none$wpoff,l-3*p/8 $ cone,d,d,0,c $ cone,dw/2-c,dw/2,0,c*get>v5,volu,0,num,min$v6=vlnext(v5) $ vsbv,v5,v6* get, v5, volu, 0, num, min $ allselvsbv,v3,v5! 9螺桿頭倒角，即對正六棱柱倒角。采用球體相減完成vsel,none $ rq=smax/2/sin(dbangl) $ wpoff,kgc-rq*cos(dbangl)sphere,rq,rq+kgc $ * get, v 5, volu, 0, num, min $allselvsbv,v4,v5 $ wpcsys$numcmp,all! 10粘