基于ANSYS有限元分析的桿端關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

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1、腳奮動(dòng)叫麒乳?基于
!有限元分析的桿端關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)口曾慶良口孫國(guó)順口韓虎口王亮#,摘要在對(duì)?%&?系列的桿端關(guān)節(jié)粕承進(jìn)行三雄計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上利用
?(有限元分析軟件對(duì)桿端關(guān)節(jié)抽,。,。承的主要承載部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)臉證了設(shè)計(jì)的可命性以桿端關(guān)節(jié)軸承為例對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了應(yīng)用臉證了系統(tǒng)的實(shí)用性關(guān)掛詞#計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)桿端關(guān)節(jié)軸承
?結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(中圈分類號(hào)#)?+,?,+文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼#
文章幼號(hào)#+..一/001234.56+3一.+7一.,1尸。12·0%幽3!4??桿端關(guān)節(jié)軸承,式中0%軸向載荷?#,—,關(guān)節(jié)軸承是一種特

2、殊結(jié)構(gòu)的滑動(dòng)軸承它的結(jié)構(gòu)尸%最大軸向載荷?#,%2521,比滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)單主要由一個(gè)有內(nèi)球面的外圈和一個(gè)一軸向載荷因數(shù).?適用于67869。%,:—1。有外球面的內(nèi)圈組成該類軸承具有較大的徑向承載和67869:系列52.?適用于其他系列、、,能力安裝拆卸方便結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于食;動(dòng)態(tài)額定載荷!?#?它被用來確定在動(dòng)載、、、、、。,。品印刷紡織礦山化工醫(yī)藥等機(jī)械工程中根據(jù)其荷條件下桿端關(guān)節(jié)軸承的使用壽命動(dòng)載荷包括擺,、動(dòng)、。不同的類型和結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)軸承可以承受徑向負(fù)荷軸向旋轉(zhuǎn)和軸向傾斜下的載荷,、,+負(fù)荷或徑向和軸向同時(shí)存在的聯(lián)合負(fù)

3、荷一般用于速在恒載荷0%0%作用下動(dòng)態(tài)當(dāng)盆載荷尸飛!?#?為。,?！ざ容^低的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)2即角運(yùn)動(dòng)6由于滑動(dòng)表面為球面10<=>0%!)?尸,%,也可在一定的角度范圍內(nèi)作傾斜運(yùn)動(dòng)2即調(diào)心運(yùn)動(dòng)6式中尸徑向載荷?#。一—在支撐軸與軸孔同心度誤差較大時(shí)仍能正常工作>一一軸向因數(shù),,。桿端關(guān)節(jié)軸承從功能上來講可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的萬軸向因數(shù)>與載荷比率有關(guān)具體值見表(,,向節(jié)但從結(jié)構(gòu)上又比萬向節(jié)簡(jiǎn)單得多使用和維修也衰(軸向因段>與毅荷比率的關(guān)系。%%%%%比萬向節(jié)方便得多0%+0,.(.).?.?.?>.%&((%?)%???桿端關(guān)節(jié)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算,%

4、為+在變載荷的情況下動(dòng)態(tài)當(dāng)?載荷尸、,·確定軸承尸、1=>0%!??要想合理正確地選擇滿足需要的軸承凡,。,的尺寸必須首先計(jì)算出軸承的當(dāng)童載荷與使用壽命式中凡平均動(dòng)態(tài)載荷?##、—根據(jù)軸承的載荷方向大致可分為徑向載荷軸向載%‘、凡1(!藝玲?告!??8荷復(fù)合型載荷根據(jù)載荷作用過程中的性質(zhì)不同可分#、。#、、、,為脈沖恒定和交變,種形式軸承額定載荷分為動(dòng)04凡?凡載荷?#。。載荷和靜載荷等以下對(duì)軸承的主要參數(shù)作簡(jiǎn)要分析<+、‘)、、<%—,‘+=‘+=‘,=‘。1?時(shí)間分童?2+6抽承順定載荷軸承額定載荷是軸承固定的(..?—,。#數(shù)

5、值取決于使用材料的特性一般可分為靜態(tài)額定!)?承載率!380?。。。載荷2?6和動(dòng)態(tài)額定載荷2?6!380?。?妻!380?二!???#。%
靜態(tài)額定載荷!?它是桿端在其最薄弱式中!380?‘接觸面承載率%、—截面上所能承受的沒有達(dá)到永久變形的最大允許靜態(tài)!380?最小承載率。,—,載荷手冊(cè)中列出的%值是通過使用合適的材料在根據(jù)機(jī)械手冊(cè)查出的最小承載率通過以下公式+合適的環(huán)境溫度下對(duì)大最的桿端進(jìn)行拉應(yīng)力測(cè)試的基可以求出所需的3,,二·“如%礎(chǔ)上得出的使用值是測(cè)試結(jié)果的&?因此包含了3蒸!380?‘0!Α?·(。,)?的安全系數(shù)式

6、中0%山接觸面承受的載荷?#被用于確定由于插人緊固件而產(chǎn)生的軸向最當(dāng)桿端一被一個(gè)鎖緊螺母或兩個(gè)鎖緊螺母鎖緊時(shí),,+,大載荷具體的計(jì)算式為應(yīng)考慮到作用在連桿和外螺母上的附加應(yīng)力那么載+,山東省科學(xué)技術(shù)發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目!編號(hào)+。?(((((./?荷應(yīng)按式!Β?計(jì)算機(jī)械制造?卷第?.‘期)8()目哈%固?毒粼球褲私麟··?9:?幾;<2=6Ι對(duì)桿端關(guān)節(jié)軸承式中;?載荷因數(shù)施加載荷由實(shí)際軸承介—溫度因數(shù)2相關(guān)因數(shù)查參數(shù)表可得6的受力情況設(shè)?其載荷—類型為?<ΚΕΛ二壓力類?墓于
?丫?的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和分析。型網(wǎng)格劃分和施加載2>6桿端關(guān)節(jié)抽

7、承的三雄建模桿端關(guān)節(jié)軸承的。荷效果如圖)所示,主要受力部件就是軸承殼體與內(nèi)圈球面的聯(lián)接孔處利用9#Δ>Δ進(jìn)行?！拔覀冎攸c(diǎn)對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析考慮設(shè)計(jì)的三靜載荷結(jié)構(gòu)有限元分析”,···,··Ν,和桿端關(guān)節(jié)軸承的Μ一一ΝΝΝ。Ο化求解得出桿端關(guān)節(jié)軸一一一一一,。,設(shè)計(jì)要求首先選用標(biāo)承的應(yīng)力云圖如圖?所示計(jì)算結(jié)果表明最大應(yīng)力出?準(zhǔn)碳鋼為軸承殼體材現(xiàn)在軸承聯(lián)接孔內(nèi)壁與固定螺栓交接處,應(yīng)力最大值,%,料然后選用黃銅作為分別為Β?&?Π?2顯然運(yùn)用9#Δ>Δ對(duì)桿端關(guān)節(jié)軸承,,內(nèi)圈材料并根據(jù)尺寸殼體計(jì)算所得到的最大變形量比較小同時(shí)應(yīng)力分布強(qiáng)度

8、等要求在?ΑΒΧΔ。情況也較合理運(yùn)用同樣的方法對(duì)其它零部件進(jìn)行計(jì),,三維建模軟件中建好算得出的結(jié)果也符合設(shè)計(jì)要求滿足桿端關(guān)節(jié)軸承的。。三維棋型2如圖Ε6設(shè)計(jì)要求236
?(?結(jié)構(gòu)分析優(yōu)化
?(?的前處理器模塊用于生成有限元模型,求