设计减速箱的轴时,通常需要对轴进行强度的校核,以确定轴的强度能够符合设计要求。本节以高速轴为例,结束高速轴的有限元分析。读者可以参考高速轴的分析过程,对其他轴的强度进行校核。
图10-225是齿轮轴的受力图,由于轴是通过键槽传递力的,因此对键槽的一个侧面添加固定约束,齿轮轴安装轴承的部位还需要添加轴承夹具。为了简化分析模,要压缩掉齿轮轴的齿,使其只剩下一个齿作为受负载的部位,而由于高速轴的转速较高,齿轮轴还要受到一个离心力的作用。
图10-225 齿轮轴的受力图
——参见附带光盘中的“Start/ch10/10.6.sldprt”文件。
——参见附带光盘中的“End/ch10/10.6.sldprt”文件。
——参见附带光盘中的AVI/ch10/10.6.avi
(1)打开随书光盘中的高速轴,如图10-226所示。
图10-226 打开高速轴
(2)选择圆周阵列1,单击右键,选择“压缩”,压缩圆周阵列1,此时齿轮只剩下一个齿,如图10-227所示。
图10-227 压缩特征
(3)单击菜单工具栏中“选项”右边的下拉按钮,在附加菜单中单击“插件”,弹出如图10-238所示的对话框,勾选“SolidWorks Simulation”,激活Simulation插件。
图10-228 激活Simulation插件
(4)单击“新算例”,弹出如图10-229所示的对话框,单击“静应力分析”,然后单击“确定”,将算例类型设置为静应力分析。
图10-229 设置算例类型
(5)单击“应用材料”,弹出如图10-230所示的对话框,在材料库中选择“合金钢”,然后单击“应用”按钮,再单击“关闭”,关闭对话框。
图10-230 应用材料
(6)右键单击设计树中的“夹具”,弹出如图10-231所示的右键菜单,选择“固定几何体”,弹出如图10-232所示的对话框,在“夹具的面、边线和顶点”中选择键槽的一个侧面,然后单击“确定”,添加固定约束。
图10-231 右键菜单
(7)右键单击设计树中的“夹具”→“轴承夹具”,左侧弹出如图10-233所示的对话框,在“壳体上的圆柱面和圆形边线”中选择图中所示的圆柱面,选择“刚度”中的“刚性”,然后单击“确定”添加轴承夹具1。
(www.xing528.com)
图10-232 固定几何体
图10-233 添加轴承夹具1
(8)再次右键单击设计树中的“夹具”→“轴承夹具”,左侧弹出如图10-234所示的对话框,在“壳体上的圆柱面和圆形边线”中选择图中所示的圆柱面,选择“刚度”中的“刚性”,然后单击“确定”添加轴承夹具2。
图10-234 轴承夹具2
(9)单击“离心力”,左侧弹出如图10-235所示的对话框,在“方向的轴、边线和圆柱面”中选择图中所示的圆柱面,在“角速度”中输入104,然后单击“确定”添加离心力。
图10-235 添加离心力
(10)单击“力”,左侧弹出如图10-236所示的对话框,在“法向力的面、边线和顶点”中选择图中所示的面作为受力面,在“力值”中输入1000,然后单击“确定”,添加力。
图10-236 添加力
(11)单击“生成网格”,左侧弹出如图10-237所示的对话框,勾选“网格参数”中的“标准网格”,然后单击“确定”生成网格。生成的网格如图10-238所示。
图10-237 生成网格
图10-238 生成的网格
(12)单击“运行”,弹出如图10-239所示的对话框,程序自动运行分析。分析完成后,双击“结果”下的“应力1”,查看应力云图,如图10-240所示。再双击“位移1”,查看齿轮轴的位移云图,如图10-241所示。最后双击“应变1”,查看齿轮轴的应变云图,如图10-242所示。
图10-239 运行分析
图10-240 应力云图
图10-241 位移云图
图10-242 应变云图
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。