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    振動錘齒輪箱設計的有限元分析法

       作為振動錘的核心部件,齒輪箱的技術要求很高。要想獲得優異性能的產品,離不開一個最優化的設計方案。這對工程師的個人能力形成極大的挑戰。好在現在的CAD/CAE技術日趨成熟,如何利用好這些工具幫助工程師們設計出最優的產品圖紙,成為了一個企業核心競爭力的重要標準。

            目前的結構有限元分析技術較為成熟,我們以某公司的一款產品為例,采用許用應力法+極限位移法來校核設計的合理性。首先給定應力值不得超過141MPa,軸承孔距離底平面不得超過0.07mm的變形量。極限動載荷900000N

    第一步,簡化模型并獲得高質量的網格。因為受力點不集中,所以我們不做疏密格。這樣在滿足要求的基礎上減少迭代次數,獲得更高的精準度。

     

     

            第二步,對螺釘過孔施加固定約束,如上圖藍色點集。

            第三步,對減重孔施加軸承力,如上圖紅色箭頭所示。

            第四部,從材料庫中選擇普通A3鋼板拖放至模型上面。

            結下來轉入計算環節,開啟迭代計算,加入溫度系數考量,在經過大約2分鐘左右的運算,我們首先獲得應力云圖。

     

     

            從圖所知,最大應力54.44MPa<141MPa,沒有應力集中現象,大余度滿足設計要求。那我們要不要進行輕量化設計變更呢?先別急,讓我們調入位移云圖:

     

     

            結果顯示最大變形量為0.0648mm<0.07mm,剛好滿足極限位移要求,所以,針對應力的優化不能做,上述設計為最優。綜合來看,一款成熟的產品需要技術人員從多角度考量,分科目計算。只要這樣才能確保產品的成功。



     


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