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转轴强度校核有限元分析
  • 时间: 2020-05-12
  • 作者: rootfea
  • 文章来源:

转轴,顾名思义即是连接产品零部主件必须用到的、用于转动工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴。转轴可用于手机、笔记本电脑、便携式DVD、LED台灯、LCD显示屏以及GPS等车载支架,转轴在转动工作中既承受弯矩又承受扭矩,转轴磨损是轴使用过程中常见的设备问题,主要是由轴的金属特性造成的:金属虽然硬度高,但是退让性差(变形后无法复原)、抗冲击性能差、抗疲劳性能差,因此容易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等。大部分的轴类磨损不易察觉,只有出现机器高温、跳动幅度大、异响等情况时,才会引起察觉,但是到人们发觉时,大部分传动轴都已磨损,从而造成机器停机。国内针对转轴磨损一般采用的是补焊、镶轴套、打麻点等方法,但当轴的材质为45号钢(调质处理)时,如果仅采用堆焊处理,则会产生焊接内应力,在重载荷或高速运转的情况下,可能在轴肩处出现裂纹乃至断裂的现象,如果采用去应力退火,则难于操作,且加工周期长,检修费用高;当轴的材质为HT200时,采用铸铁焊也不理想。一些维修技术较高的企业会采用电刷镀、激光焊、微弧焊甚至冷焊等,这些维修技术往往需要较高的要求及高昂的费用。所以减少转轴的磨损,延长转轴的寿命是极其重要的,以下为本根有限元为某转轴强度校核进行的有限元分析。


案例模型


转轴


左部转轴变形


左部转轴变形


左部转轴各部分强度校核

部件1等效应力分布:


部件1等效应力分布


部件2等效应力分布:


部件2等效应力分布


部件3等效应力分布:


部件3等效应力分布


利用解析算法往往不  能得到模型各部分细节的强度分布,采用有限元分析技术,可建立参数化转轴模型,快速得到转轴各部分应力分布,为设计人员提供重要参数数据。

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