基于ANSYS的负载轴端部受力分析

时间:2014-09-16 10:24 来源:www.fabiaoba.com 作者:马冬梅等点击: 次

　　【摘要】对端部受力的旋转轴结构进行了理论分析和数值计算，并采用Pro/E软件对负载轴结构进行建模，ANSYS软件进行有限元分析计算。在分析过程中，将轴承简化处理为弹簧单元，并利用经验公式计算了轴承的等效刚度，最终获得负载轴的应变和应力云图，计算结果和分析结果具有较好的一致性，证明了模型的正确性。同时针对负载轴的薄弱环节，对其进行了改进和再次分析，改进后的分析结果较为理想，较大的减小了负载轴的变形。

　　【关键词】负载旋转轴；计算；ANSYS；应力/应变云图；改进

　　0 引言

　　在现实生活及工程中，端部受力的旋转轴、杆件等结构比比皆是，例如起重机的起重杆、汽车车轮与其转轴、机床主轴[1]等，轴端受力而造成的轴变形需要控制在一定的范围内，以保证机器的精度及安全性。因此，本文采用有限元分析方法，借助ANSYS软件对某端部受力的负载轴进行有限元分析和相关力学计算，得到负载轴的变形和应力结果，并对该负载轴结构进行优化和改进，从而达到减小变形、提高安全性的目的。负载轴模型简化如图1所示。

　　4 结论

　　对负载轴端部进行了理论分析和有限元计算，数学计算结果与有限元软件分析结果具有较好的一致性，验证了所采用模型的正确性和合理性，并对所分析的负载轴的安装结构进行了改进，改进之后的轴结构应力、应变都有了较大的改善。该分析方法为同类型的端部受力及其他类似情况的分析提供了一定的参考价值。

　　【参考文献】

　　[1]张耀满，刘春时，谢志坤，等.高速数控机床主轴部件有限元建模方法研究[J].制造技术与机床，2008（9）：76-80.

　　[2]李为民，王海涛.轴向定位预紧轴承刚度计算[J].河北工业大学学报，2011，4，30（2）：15-19.

　　[3]李为民.圆锥滚子轴承轴向定位预紧刚度计算[J].轴承，2004（5）：1-3.

　　[4]张明华，刘强，袁松梅.主轴单元参数化建模、分析与优化设计[J].机械科学与技术，2008，2，27（2）：225-229.

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