catia螺纹(CATIA螺纹限制面怎么选)

前沿拓展：

catia螺纹

我以前做的时候也出现过这种问题，应该是你开槽时选择的参数不对，选择开槽中其他的生成方式。轮廓控制方式选为“拉出方向”的方法，就应该能解决了

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作者简介

本文作者：Jephin Lam

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Jephin Lam，熟练使用有限元仿真CAE（Abaqus、ANSYS、HyperMesh、FloTherm、FloEFD）和CAD（Solidworks、Catia、NX UG、ProE、Creo、Auto CAD）等软件、对机械结构设计、电子结构设计和仿真具有多年的经验。

如需获取本文算例CAE模型，在技术邻站内搜索专家用户名即可。

一、螺栓（螺钉）预紧力计

螺栓帽或螺母的预紧力矩为 T=Kd* F0 （ N•mm）

式中，d——螺纹公称直径（mm）

F0——预紧力（N）

K——拧紧力矩系数（无量纲）

拧紧力矩系数K值表

摩擦表面状态

K 值

有润滑

无润滑精加工表面

0.10

0.12

一般加工表面

0.13~0.15

0.18~0.21

表面氧化

0.20

0.24

镀锌

0.18

0.22

干燥加工表面

——

0.26~0.30

螺栓的预紧力为

碳素钢螺栓 F0 =（0.6~0.7）σs As (N)

合金钢螺栓 F0 =（0.5~0.6）σs As (N)

式中，σs ——螺栓材料的屈服强度（MPa）

As ——螺栓公称应力截面积（mm2）

而，As=（π/4）*（（d2+d3）/2）2

式中，d2 ——外螺纹中径（mm）

d3 ——螺纹的计算直径，d3=d1-H/6 ，其中H为螺纹原始三角形高度（mm）

d1 ——外螺纹小径（mm）

二、有限元分析

（1）建立有限元模型

模型采用M2螺栓，M2螺栓的应力截面积为2.07 mm2，对于普通碳素结构钢材料，如SWRCH10，性能等级按3.6，则其公称屈服强度σs =180Mpa，预紧力为F0 =0.6*180*2.07=224N，而预紧力矩则为 T=0.22*（2/1000）*224=0.1 N•m

本算例利用Abaqus CAE创建有限元分析模型，模型中的6个螺栓连接点，分别采用5种类型的连接方式，支架下端约束6向自由度，由于动力性分析项目居多，这里以模态分析的结果作为目标进行对比分析。

（2）模型类型及分析结果

1、One KCoup

采用单个控制点的KCoup耦合约束，属于最简单的耦合约束。

优点：前处理耗时最短，计算时间也相对最少。

模态分析结果：

2、KCoup+Beam+KCoup（或MPC+Beam+MPC）

采用两个控制点的KCoup（或MPC）耦合约束，两控制点之间创建Beam刚性连接器。

优点：前处理耗时比较短，计算时间也相对较少。

模态分析结果：

分析结果和One KCoup约束一致。

3、KCoup+B31+KCoup

采用两个控制点的KCoup耦合约束，两控制点之间创建B31单元，即梁单元，单元截面直径为2mm，选择螺栓材料，使B31单元的尺寸、刚度与3D螺栓相似，同时也弥补了螺栓质量的损失。

缺点：前处理耗时较多，计算时间也相对也长。

模态分析结果：

4、KCoup+ B31+ KCoup+预紧力

该约束类型是在KCoup+B31+KCoup基础上，创建了预紧力分析步和面接触对，并在B31单元上加载了224N预紧力。

缺点：前处理比KCoup+B31+KCoup更耗时，计算时间相比也增加。

模态分析结果：

5、3D螺栓+预紧力

创建3D螺栓模型，尺寸为M2，施加预紧力224N，需要创建预紧力分析步和面接触对，该模型最接近螺栓接触约束真实模型（螺纹模型细节仿真除外）。

缺点：前处理耗时最长，计算时间也相对最多。

优点：仿真结果最接近真实模型。

模态分析结果：

（3）结果数据对比分析

对比5种螺栓连接约束模型的分析结果（上表所示），其余4种简化模型分析结果相对于3D螺栓结果的偏差率大多数在1%左右，可认为精度在3%内；One KCoup类型和KCoup+Beam+ KCoup类型计算结果一样； KCoup+B31+ KCoup中，B31单元保留了螺栓的刚度和质量，结果更接近3D螺栓模型；KCoup+ B31+ KCoup+预紧力中，B31单元加载了预紧力，刚度相对无预紧力的大，所以分析结果的频率相对无预紧力的大。

三、结论

综合5种螺栓连接约束模型的分析结果，有如下结论：

1) 如果模型中螺栓/钉连接处较多，且螺栓/钉相对模型尺寸比较小（M2左右），采用One KCoup类型；

2) 如果模型中螺栓/钉连接处较少，且螺栓/钉相对模型尺寸比较大，螺栓质量在动力性分析中不可忽略时，则采用KCoup+B31+ KCoup类型；

3) 如果模型中螺栓/钉连接处较多，且螺栓/钉质量不可忽略时，则可调整模型零部件的密度，弥补螺栓质量损失，同时采用One KCoup或KCoup+Beam+ KCoup类型创建连接；

4) 在模拟单个或几个螺栓/钉的连接情况，且需要关注螺栓连接细节时，则采用3D螺栓+预紧力类型。

-END-

拓展知识：

catia螺纹

在实际工程应用中CATIA不画螺纹，
是在圆柱实体中定义的（Part Design中有个Thread/Tap Definition命令），
这样在出图的时候自然会出现在图纸上，
如果去画螺纹，
没意义而且效率太低，
怎么说呢，
这东西都是有标准的，
用什么规格的螺纹定义就是了，
想自己“发明”一种螺纹？
效率太低成本太高。

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