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基于Hypermesh的直齿圆柱齿轮 斜齿圆柱齿轮网格划分方法

2015年07月04日 CAE 阅读 4,497 views 次

首先使用solid edit面板进行齿轮实体的分割,将其分为轮辐和外部轮齿两个部分。内部的轮辐可依照其实体结构特点进行映射分割,以便于网格的划分。

1、轮辐网格划分

对于规则的圆形轮辐,可直接对轮辐的端面进行圆形二维辐射状网格划分(圆形二维辐射状网格的划分方法可参考本站相关文章),然后使用solid map工具拉伸形成三维网格。对于不规则的轮辐,可视其结构特点将其纵向分割,在纵向分割面上进行二维网格的划分,然后使用spin工具旋转生成三维网格。

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图1 在纵向分割面上进行二维网格划分

2、轮齿部分的网格划分

(1)轮齿端面二维网格的划分

首先使用quik edit工具将轮齿断面的外轮廓线分成若干个部分,然后使用ruled工具对每一部分进行网格划分。将ruled工具切换为节点-线模式,线选择被分割开的轮齿曲线(如图2 A曲线),节点选择相应曲线对应的与轮齿端面相交的轮辐上的节点(如图2 B所指节点)。将分割开的每一部分分别进行网格的划分,然后使用equivalence工具将每一部分相邻边界处的节点进行合并,得到整个端面的二维网格。

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图2 轮齿端面网格划分

(2)拉伸生成轮齿的三维网格

使用solid map工具的混合拉伸功能进行斜齿圆柱齿轮二维网格的拉伸。进入general子面板,source geom设为none,在elem to drag选择器中选择上一步生成的端面二维网格,在dest geom选择器中选择图3所示齿轮的另一个端面A面。将along geom设为mixed,在surfs选择器中选择齿轮的轮齿曲面(如图3所指B曲面),在elem选择器中选择轮齿对应的轮辐三维网格的外表面(为便于选择,可预先使用faces工具将其外表面提取出来)如图3 C所指曲面对应的单元。将along parameters切换为elem size并设置合适的网格大小。点击mesh进行网格拉伸即可。

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图3 网格拉伸

最后生成的三维网格如下图所示。

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图4 最终网格

对于直齿圆柱齿轮只需在轮齿三维网格拉伸时设置为线拉伸,或沿直齿轮齿表面进行拉伸即可。

参考文献:

【1】坐倚北风网,《Hypermesh 平面辐射状网格的划分技巧》

【2】王钰栋等,《HyperMesh&HyperView应用技巧与高级实例》

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