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標(biāo)題: 兩端軸承支承的受壓夾送輥仿真分析 [打印本頁(yè)]

作者: 沈石頭 時(shí)間: 2012-8-24 16:32
標(biāo)題: 兩端軸承支承的受壓夾送輥仿真分析
本帖最后由沈石頭于 2012-8-25 05:01 編輯

如下面幾個(gè)圖所示，這是一個(gè)兩端安裝滾動(dòng)軸承的夾送輥受力分析，壓力是作用輥?zhàn)颖砻�,，夾送輥是成對(duì)使用,，這里分析的是下輥，由上輥提供壓力通過(guò)鋼板作用在下輥上,，分析軟件是ANSYS,。這里有幾個(gè)問(wèn)題需要請(qǐng)教：

1.約束：軸端定位安裝的方式是滾動(dòng)軸承，在計(jì)算時(shí)可認(rèn)為是兩端簡(jiǎn)支,，而且這里應(yīng)用的是調(diào)心滾子軸承,。選擇約束方式時(shí)個(gè)人糾結(jié)于三種"Frictionless Support","Cylindrical Support","Compression Only Support",這三種約束方式的定義很相似。

2.加載方式：壓力是通過(guò)輥?zhàn)幼饔迷阡摪迳�,，再傳遞到輥?zhàn)颖砻�,。正常情況下是彈性的圓柱體與剛性平面接觸，接觸面為長(zhǎng)條形,。因?yàn)槠渲猩婕暗綇椥宰冃�,，本人沒(méi)有詳細(xì)計(jì)算接觸面的寬度，也沒(méi)有作表面印記,，直接在輥?zhàn)拥娜S上拉起了一個(gè)寬2mm的高2mm的平面作為力的作用面（見(jiàn)附圖）,，
加載方式是直接選force,大小為500000N，指向凸臺(tái)方形表面,。

疑問(wèn)：1.約束方式不同,，自然結(jié)果也不同，上面這三種約束哪種比較適合我這個(gè)工況,？　
　　　2.軸頭安裝軸承的位置有個(gè)R的倒角,，效果避免應(yīng)力集中的，但是在三種約束方式下,，未倒角的分析結(jié)果Equivalent,應(yīng)力集中在臺(tái)階根部數(shù)據(jù)在80～110MPa之間,，但是加上了這個(gè)R=2mm的圓角（軸承外徑200mm）之后應(yīng)力集中值“Frictionless Support”約束方式在200MPa左右，"Compression Only Support“約束方式在350MPa左右,"Cylindrical Support"約束方式在510MPa左右,，這是什么原因,，倒了圓角反而應(yīng)力集中更厲害了,？而且有了這個(gè)倒角后，,"Cylindrical Support"約束方式對(duì)應(yīng)的輥?zhàn)訐隙茸兇罅�,，其余兩種約束方式的撓度不變,。
　　　　　
補(bǔ)充：如果輥身表面材料和軸頭材料的彈性模量值不同，在分析時(shí)是不是需要分別定義材料,，添加新材料?比如一般鋼材的E＝205E9,球墨鑄鐵E=150E9

(, 下載次數(shù): 223) (, 下載次數(shù): 232) (, 下載次數(shù): 236) (, 下載次數(shù): 257) (, 下載次數(shù): 224)

作者: pengzhiping 時(shí)間: 2012-8-24 22:03
用什么軟件分析的

作者: kuziniezuofu 時(shí)間: 2012-8-25 12:09
會(huì)安塞的都是神人

作者: eddyzhang 時(shí)間: 2012-8-25 21:10
我覺(jué)得可以從下面兩點(diǎn)比較：
1,，既然樓主先定義為簡(jiǎn)支，那么就是看實(shí)際有沒(méi)有軸向位移,。Frictionless Support允許有軸向位移,，Cylindrical Support可以根據(jù)需要去控制是否有軸向位移，沒(méi)有的話,，那么就有分力存在,。Compression Only Support有分力存在，估計(jì)是因?yàn)檎驂毫σ鸬�,。但是Compression Only Support施加面上面有因距離因素引起的應(yīng)力分布不均勻,。但是我個(gè)人更傾向于選擇Cylindrical Support。我建議樓主將軸承部分建模做更細(xì)致分析,。

2,，關(guān)于應(yīng)力集中問(wèn)題，樓主可以先將圓角去掉,，求解出相應(yīng)部位的應(yīng)力,，再根據(jù)圓角的應(yīng)力集中系數(shù)去求。
另外,，軸肩處的端面是否跟其他有接觸也要考慮到,。
3，理論求解和實(shí)際有限元求解有多大差距,？圓角處網(wǎng)格劃分要細(xì)化,。

作者: 海鵬.G 時(shí)間: 2012-8-26 11:32
提示: 作者被禁止或刪除內(nèi)容自動(dòng)屏蔽

作者: 沈石頭 時(shí)間: 2012-8-27 08:12

eddyzhang 發(fā)表于 2012-8-25 21:10
1 Y" c" c4 y3 c& S0 }6 T+ ?7 Z4 Y7 m6 b我覺(jué)得可以從下面兩點(diǎn)比較：
3 d) q* R# P) ] p) T% `+ i! B; A1，既然樓主先定義為簡(jiǎn)支,，那么就是看實(shí)際有沒(méi)有軸向位移,。Frictionless Supp ...

非常感謝！您的回答將幾個(gè)約束的區(qū)別說(shuō)得很清晰,，給我提供了后續(xù)分析的思路,。

作者: fengtao666 時(shí)間: 2012-8-27 09:44
學(xué)習(xí)了，我在學(xué)WB過(guò)程中也遇到約束的問(wèn)題,，很是苦惱,。

作者: lile19891223 時(shí)間: 2012-8-27 14:20
樓主你好,，可以發(fā)一份ansys安裝包給我嗎？或者下載地址也行 [email protected]

作者: 張強(qiáng)aiai 時(shí)間: 2012-8-27 15:42
佩服佩服,！

作者: 意可機(jī)電 時(shí)間: 2012-8-27 17:42
樓主
小白請(qǐng)教
在位移分析時(shí)顯示位移量是2.458e-003（mm）,，這是幾絲的位移，怎么換算,？

作者: 意可機(jī)電 時(shí)間: 2012-8-28 13:46

意可機(jī)電發(fā)表于 2012-8-27 17:42 % o+ t9 p' I J7 {
樓主 % F4 m3 H0 \( S2 ^) L
小白請(qǐng)教3 Y4 J1 a1 L; e! n S6 @) Y" I% `
在位移分析時(shí)顯示位移量是2.458e-003（mm）,，這是幾絲的位移，怎么換算,？

我在學(xué)分析軟件,，可惜沒(méi)人帶，你知道就告訴我吧,，很想知道,，絲是0.01mm的，我告訴你了,，你也回答我啊,。

作者: 雪雷風(fēng)雨 時(shí)間: 2012-8-28 15:48
個(gè)人認(rèn)為：樓主約束應(yīng)該根據(jù)調(diào)心軸承的約束，設(shè)置約束,，及六個(gè)約束中的幾個(gè)。其二樓主的加載是怎么加載,，好像都沒(méi)有將,，對(duì)于圓柱工件，接觸應(yīng)力分布,，你可知道,？可用平均應(yīng)力投影面積方法你用嗎？其三,，軸的倒角有國(guó)標(biāo),，現(xiàn)實(shí)中的差異是其實(shí)零件破壞不只是應(yīng)力，沒(méi)有倒角,，可能類似裂紋等原因?qū)е鹿ぜ茐�,。其四，既然是裝不同材料,，那么就是所你分析的文件也是裝配件,，只是你在有限元中設(shè)置的連接方式要準(zhǔn)確。其五本人用的是proe有限元,，樓主看完不要暈倒,，像你用的軟件，分析能力在proe之上,，應(yīng)該都有這些功能吧,，另外,，差異主要是專業(yè)知識(shí)。

作者: 沈石頭 時(shí)間: 2012-8-28 16:42

意可機(jī)電發(fā)表于 2012-8-28 13:46
! {0 n, g! h3 s+ L3 a8 i7 X我在學(xué)分析軟件,，可惜沒(méi)人帶,，你知道就告訴我吧，很想知道,，絲是0.01mm的,，我告訴你了，你也回答我啊,。

大哥　你不會(huì)是卡在科學(xué)計(jì)數(shù)法上吧,。。,。2.458e-003mm＝2.458/1000=0.002458mm=0.2458絲,，

作者: 意可機(jī)電 時(shí)間: 2012-8-28 19:00

沈石頭發(fā)表于 2012-8-28 16:42 , l) p; {6 I: H$ ]
大哥　你不會(huì)是卡在科學(xué)計(jì)數(shù)法上吧。,。,。2.458e-003mm＝2.458/1000=0.002458mm=0.2458絲，

謝謝樓主
我說(shuō)我是小白沒(méi)說(shuō)謊吧,，真的不知道e-003是除以1000,？的意思。e-001是除以10的意思吧,，不難理解
學(xué)習(xí)到了,。{:soso_e152:}

作者: 沈石頭 時(shí)間: 2012-8-29 09:19
本帖最后由沈石頭于 2012-8-29 12:56 編輯

雪雷風(fēng)雨發(fā)表于 2012-8-28 15:48
7 g' ?5 K0 n" u個(gè)人認(rèn)為：樓主約束應(yīng)該根據(jù)調(diào)心軸承的約束，設(shè)置約束,，及六個(gè)約束中的幾個(gè),。其二樓主的加載是怎么加載，好 ...

是有點(diǎn)暈,，加載方式前面講了,，因?yàn)楣r是上下圓柱輥?zhàn)訆A送鋼板，接觸面是微量的彈性變形,，所以不用像理論計(jì)算滑動(dòng)軸承強(qiáng)度那樣按照投影面積分布負(fù)載,，而是以切線接觸方式的線載荷；另外軸的倒角是按照軸承的尺寸來(lái)的,，這個(gè)倒角是必須的,，其他的破壞方式在我目前的仿真分析中沒(méi)法看出，但是這個(gè)倒角處的應(yīng)力集中的表現(xiàn)確實(shí)存在了,，我的疑問(wèn)是倒角的應(yīng)力集中情況為什么比不倒角還差,；ANSYSWB中導(dǎo)入的文件在沒(méi)有特別定義時(shí)，一律默認(rèn)為系統(tǒng)中同一彈性模量的材料,，所以不同材料的裝配件跟定義連接方式?jīng)]有關(guān)系,；軟件不同其中的一些設(shè)置不同,，溝通起來(lái)比較困難，不免有雞同鴨講的尷尬,。非常感謝您的熱心幫助,！

作者: huawei-hw 時(shí)間: 2012-8-29 13:31
本帖最后由 huawei-hw 于 2012-8-29 13:42 編輯

建議你在兩個(gè)軸承支撐處使用圓柱面約束（釋放軸向約束），再找軸端一面施加軸向約束,。另外：你這個(gè)分析,，涉及到上下棍子和板材的接觸擠壓變形問(wèn)題，實(shí)際是一個(gè)接觸分析問(wèn)題,。建議你將上下棍子夾板材的裝配體,，一起導(dǎo)入WB做接觸分析，就更接近真實(shí)工況,。給你傳幾個(gè)不同約束的教程,，希望對(duì)你有幫助。至于圓角應(yīng)力集中問(wèn)題,，我也遇到過(guò),，但還沒(méi)什么更好的解決方法，你要是有解決辦法了,，麻煩你告訴一下哦,。 (, 下載次數(shù): 234) (, 下載次數(shù): 223) (, 下載次數(shù): 227)

作者: journey_west 時(shí)間: 2012-11-10 19:57
贊同4樓的第2,3點(diǎn)
關(guān)于LZ疑問(wèn)2，未倒角計(jì)算出的數(shù)值是虛假的,；
關(guān)于LZ補(bǔ)充,，如果輥?zhàn)邮乔蜩F，軸是鋼,，用一種材料參數(shù)計(jì)算也不對(duì)

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