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传动箱体轴承孔载荷加载方式澳门银河娱乐平台

发布于:2019-04-23 19:49
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      随着计算机技术的发展、澳门银河娱乐平台理论的深化、CAE技术的逐步盛行,应用有限元软件进行产品结构分析和优化越来越受到工程技术人员的推崇。合理地定义载荷,是得到正确可靠计算结果的前提条件,也是有限元技术应用于工程领域解决实际问题的一个关键环节。
      减速器、变速箱等功能不同的齿轮箱体中,齿轮啮合力、传动轴重力等载荷均通过轴承传递到箱体上,轴承载荷无疑是箱体工作载荷的重要部分,其大小和方向对箱体的应力分布有重要影响。在进行箱体类零部件结构分析时,对于轴承载荷的模拟,方法各异。文献中先求得滚动体载荷,再换算出单位表面压力,施加在元素表面形心上(大孔分布,小孔分布;文献提出把轴承的径向力等效为在120°范围内的余弦分布压力;文献将力的作用范围按沿轴承座孔内表面在120°范围内按余弦分布;文献提出在轴承孔处施加沿坡度变化的压力,面力沿径向、大小沿坡度变化、对称分布在整个结合面上;文献在箱体轴承孔受载面处施加分布载荷;文献在轴承孔内根据轴承的宽度选择压强加载面,然后再施加压强载荷。这些加载方式只处理了单一载荷,对于多种载荷的施加还存在计算繁琐、加载复杂、效率低等问题。   
      本文在系统分析轴承载荷分布情况的基础上,提出了将轴承孔单元的节点以刚性单元连接,避免了多种载荷施加过程中烦琐的节点选取,加载简单,并以某综合传动箱体为例进行了对比分析,结果表明本文提出的方法是合理有效的。
      以某综合传动变速箱箱体为例,当传动轴自身重力和齿轮啮合产生的作用力通过轴承传递给箱体时,轴向载荷可认为由各滚动体平均分担,即为均布载荷。在径向载荷作用下轴承所承受的支反力分布情况如图所示,根据牛顿相互作用力原理,箱体轴承孔处载荷大小分布情况也如图所示,载荷方向与图示方向相反。   
      箱体传动部分分布9个轴承孔,每个轴承孔承受的载荷大小方向各异,如果按照公式计算出的载荷施加在箱体上,这种加载方式虽然精确,但实施过程繁琐,必将花费大量的时间,因此寻找一种可靠、有效、合理的途径。首先考虑把非均布载荷划分为均布载荷,因为对于均布载荷,只需创建相应刚性单元(同一刚性单元上各节点受力相同),然后在刚性单元主节点处施加均布载荷的合力,即可真实反映均布载荷的作用,载荷加载过程简单、方便。依据这种思路,把Y方向上非均布载荷,方向上载荷相互抵消,如图所示。



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