基于有限元的轴孔过盈配合接触应力影响因素研究

轴孔过盈配合是机械工程中一种重要的定位和连接方式。本文针对轴孔过盈配合结合面上应力分布问题,利用UGNX有限元仿真软件,基于弹性力学孔口应力集中理论,从轴孔结合长度、轴孔过盈量、轴孔径向尺寸以及轴孔材料特性等四个维度对接合面上的接触应力分布进行了有限元分析。结果表明结合应力大小与过盈量、径向尺寸以及材料特性有关,而与轴孔配合长度无关,仿真结果与研究理论相符。同时还发现应力集中沿轴向分布区域不随轴孔结合长度、过盈量大小、径向尺寸以及材料特性的变化而变化。此研究结论为轴孔过盈配合过盈量的合理选择,轴孔结构尺寸的设计和疲劳强度计算等提供了理论参考。     

滚动轴承与轴过盈配合对轴承元件接触应力及变形量影响研究

基于滚动轴承在装配过程中轴承内圈与轴形成过盈配合的实际情况,对其进行力学理论分析。在此基础上利用建模软件对滚动轴承建立三维模型,在有限元环境下,进行材料设置、网格划分、边界条件设定、施加载荷等操作建立有限元仿真模型。分别对不同过盈量下轴承元件接触应力和变形量情况进行仿真。结果发现:轴承元件上的接触应力和变形量与过盈量成正比关系;轴承内圈与滚动体接触应力和变形量之差,随着过盈量的增加,逐渐高于滚动体与轴承外圈接触应力和变形量之差;同一过盈量下,轴承内圈、滚动体、轴承外圈的接触应力和变形量依次降低。此研究结论为轴承寿命计算、轴承制造提供了理论依据。     

基于ABAQUS的轴承过盈配合接触应力分析

航空发动机主轴轴承内圈一般采用过盈配合的安装形式,通过一定的过盈量防止轴承内圈与轴发生相对转动,并对轴承内圈定位。建立了基于ABAQUS软件的轴承内圈过盈接触问题的仿真分析方法,使用该方法分析了某型航空发动机低压转子推力球轴承的内圈过盈配合接触应力,分析了该轴承内圈在装配压紧时发生转动的根本原因。建立的过盈配合接触应力分析方法可为航空发动机主轴轴承过盈配合的设计和校核计算提供理论依据。     

过盈配合应力的接触非线性有限元分析

基于非线性有限元软件 MARC,提出过盈配合应力的动态和静态两种有限元分析方法 ,并以铁道车辆某高速轮对组装的过盈装配为例进行了有限元仿真计算 ,比较了两种方法的计算结果 ,分析了过盈量、摩擦系数、形状误差对装配应力的影响 ,结果对于确定合理过盈量和改进加工工艺具有参考意义     

光纤地面放线收线轮主轴过盈配合分析及合理过盈量的确定

光纤地面放线收线轮与主轴之间采取过盈配合联接可保证收线轮在高速旋转时的稳定性和可靠性。首先分析主轴传动系统动态过程中的工作载荷,计算出过盈联接所需传递的合适扭矩,从而保证计算出的的最小过盈量能产生足够的摩擦阻力矩来实现做功。然后基于厚壁圆筒理论计算出过盈量的最小、最大范围,即收线轮与主轴之间不产生打滑所需的最小过盈量及满足材料屈服极限所需的最大过盈量。最后采用ANSYS workbench软件建立参数化的有限元分析模型,分析计算出不同过盈量的接触面压力和等效应力,对计算结果进行分析最终确定满足实际工况的最小、最大过盈量。     

基于ANSYS的轮对过盈配合微动分析

铁道机车车辆在运行过程中,轮对过盈配合面边缘由于微动产生微动损伤.微动幅值是影响轮对过盈配合面微动运动特性的重要因素之一,由于难以用仪器进行测量,利用通用有限元软件ANSYS对RD2轮对过盈配合面在210 kN轴重载荷作用下的微动情况进行了模拟分析.以轮对受轴重载荷静止于轨道上的弯曲变形情况来表征其运行过程中某一时刻的弯曲变形情况,通过计算,获得轮对过盈配合面内、外侧区域的轮座与轮毂某接触节点副的相对滑动规律和应力分布.结果表明,在轮对转动过程中,轮座与轮毂配合面内、外侧接触区内的节点副相对运动模式为变方向、变应力的复合微动.在210 kN轴重载荷作用下,轮对过盈配合面间所计算节点副的最大轴向相对位移为32 μm,最大切向相对位移为2.6 μm.     

齿轮与轴压装过程过盈配合研究

过盈配合由于连接承载能力强、结构简单等特点,被广泛应用于实际生产中。由于齿轮与轴之间装配过盈量直接影响着齿轮传动的工作性能,因而对齿轮与轴过盈配合研究具有重要的意义。从理论上详细地推导了齿轮和轴过盈配合过程,建立了过盈量计算公式,并采用有限元法对齿轮与轴之间的最大过盈量进行了数值计算,得到了应力分布和压装力变化,接触应力结果表明理论计算和有限元计算结果基本一致,可为齿轮与轴过盈设计提供一定的理论和依据,具有重要的实用价值。     

基于Workbeach圆柱面过盈配合接触应力有限元分析

正1.分析模型经典的轴毂过盈连接分析模型如图1所示。图1中u1,u2分别为轴和轮毂的径向位移,δ为两者的过盈量。轴毂采用相同的材料50JHJ钢,其弹性模量E=207 GPa,泊松比μ=0.276,屈服应力σb=375 MPa。     

过盈配合的轮毂轴承芯轴有限元分析

针对目前大量使用的第三代轮毂轴承单元,通过UG建立三维实体模型。首先分析了芯轴与内圈过盈装配应力,其次根据轿车在稳态转弯过程中轮毂轴承单元受力分析,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对轮毂轴承单元芯轴与内圈建立有限元模型。分析结果表明芯轴铆合翻边处最容易失效,应作为设计的重点考虑部位。最后通过控制变量法研究了过盈量、摩擦系数、几何形状,对轮毂轴承单元芯轴与内圈的过盈装配应力的影响,为以后的优化分析提供了重要参考价值。     

轴毂过盈联接的有限元分析

采用接触问题有限元法分析了轴毂的过盈联接,以ANSYS 8．0为分析工具进行计算机数值模拟,给出过盈配合中轴毂的应力分布情况。与传统方法相比,该方法更为科学和实用,为过盈配合的联结强度分析和优化设计提供了依据。     

起重机车轮与轴过盈连接可靠性设计和分析

通过计算分析起重机车轮与轴过盈连接的受力情况,利用可靠性联结方程,对此连接方式进行可靠性验证,从而得出过盈连接优先选用的配合。     

设计和分析

通过计算分析起重机车轮与轴过盈连接的受力情况 ,利用可靠性联结方程 ,对此连接方式进行可靠性验证 ,从而得出过盈连接优先选用的配合     

过盈配合产生的接触压力和拔出力计算

在ANSYS有限元分析平台详细计算了工程中常见的轴与套过盈配合引起的接触压力和拔出力,通过参数综合,以CAE技术作为实验工具总结出过盈力与设计参数之间的关系方程,实际验证表明计算结果与真实值之间有较好一致性.     

Study on stress states of a wheelset axle due to a defective wheel

High magnitude impact loads caused by a defective wheel may excite various vibration modes of the wheelset, and contribute to adversely increases in the stress states of wheelset axle in high-speed conditions. In this study, the wheelset is treated as a flexible body using the finite element method, then integrated to a multi-body dynamic model of a high-speed train coupled with a flexible track slab model. Through this model the effects of wheel defects considering wheel flats and wheel polygonalizations on the stress states of wheelset axle are evaluated in terms of bending stresses of the wheelset axle. The damage tolerances of the wheelset axle are subsequently predicted using the NASGRO algorithm. The results suggest that the impact forces caused by wheel flats and wheel polygonalizations at the wheel-rail interfaces can result in the resonance vibrations of a wheelset and give rise to severe variations in dynamic stresses of the wheelset axle. The wheel defects-induced stress load cycles considerably contribute to the propagations of the initial crack in the wheelset axle, especially for the wheel polygonalization.     

汽车双前轴转向机构分析及其应用

以SX3400双前轴转向自卸车的设计为例，建立了转向传动机构的数学模型，编写了转向传动机构设计程序，计算结果可以满足双轴转向转向轴内外轮之间，前后轮间的转角匹配的要求。     

浆液搅拌车驱动轮轮缘的结构应力分析

对液下搅拌机器人在水煤浆储罐中工作时驱动轮的动态性能与结构进行了研究，使用有限元分析软件Ansy对车轮进行了有限元应力分析，其中包括驱动轮选择不同轮齿时冲击应力值的对比。根据对冲击应力仿真结果的分析，并结合驱动轮工作环境来选择驱动轮轮缘的轮齿数量。对行走机器人轮系设计有一定的指导意义。     

轴毂过盈联接的应力分析和接触边缘效应

用弹性力学和有限元方法对轴毂过盈联接进行了详细的分析,据此指出了弹性力学方法的弊端和有限元方法的优势。有限元方法不仅可以获得与弹性力学完全一致的理想模型下过盈联接的应力等,还能够分析弹性力学所不能求解的接触边缘效应——由接触引起的边缘应力集中。由于考虑了应力集中的存在,用有限元分析方法对轴毂过盈联接进行设计和校核,更符合实际情况,从而更合理。     

Calculation method of radial stress and deformation on conic threaded connections with interference fit

This paper presents a calculation method for radial stress distribution and deformation on conic threaded connections with interference fit. Based on elastic mechanics, a new calculation model is established using the thick-walled-cylindrical theory. A sample calculation for API 88.9 mm conic threaded connection indicates that the method proposed in this paper is reasonable, and the finite element analysis (FEA) method is used to validate the proposed method. The results obtained by the proposed method and FEA method are identical. The model offers a new way of calculating the radial stress and deformation on conic thread connections with interference fit.     

Calculation method of radial stress and deformation on conic threaded connections with interference fit

This paper presents a calculation method for radial stress distribution and deformation on conic threaded connections with interference fit. Based on elastic mechanics, a new calculation model is established using the thick-walled-cylindrical theory. A sample calculation for API 88.9 mm conic threaded connection indicates that the method proposed in this paper is reasonable, and the finite element analysis (FEA) method is used to validate the proposed method. The results obtained by the proposed method and FEA method are identical. The model offers a new way of calculating the radial stress and deformation on conic thread connections with interference fit.     

轴与轴承过盈配合问题的分析

轴与轴承过盈配合后,轴承内圈产生的膨胀量会影响着轴承的工作游隙,进而会造成轴承的振动、噪音等工作性能。所以对轴承和轴的过盈配合问题进行分析很有必要,在给定过盈量后产生的膨胀量进行理论和有限元计算分析与验证,并分析膨胀量的规律,为设计提供参考。