【問題描述】:
在機械設(shè)備中,經(jīng)常會遇到使用過盈配合來連接兩個部件。過盈配合通常發(fā)生在孔與軸的配合中,并且孔與軸承受了相對平衡的擠壓力,受力零部件的材料強度及變形對產(chǎn)品的性能有一定的影響。在設(shè)計階段設(shè)計出合格的產(chǎn)品,對于企業(yè)來說能節(jié)省很大的成本,縮短研發(fā)周期。
【方案介紹】:
一個企業(yè)設(shè)計研發(fā)能力的提升,跟設(shè)計仿真軟件的應(yīng)用有著緊密的聯(lián)系。SOLIDWORKS Simlation作為一款面向設(shè)計工程師的有限元分析軟件,再易用性、與設(shè)計軟件的集成性上有著很大的優(yōu)勢。在處理過盈配合的部件受力分析,SOLIDWORKS Simulation有著非常便捷的解決方法。
一、 案例說明
將一外直徑為121.45mm的輪轂零件以冷縮配合的方式套入內(nèi)直徑為121mm的輪緣內(nèi)。利用Simulation計算由于冷縮配合所產(chǎn)生的應(yīng)力情況及變形情況。
材料:輪緣—普通碳鋼;
輪轂—合金鋼。
二、 模型簡化
有限元分析的第一步應(yīng)該優(yōu)先考慮模型是否可以簡化。使用簡化的模型進行分析,可以一定程度減少分析的時間。處理完整的模型,使用1/4模型進行分析。
三、 創(chuàng)建算例設(shè)置邊界條件及算例屬性
該模型在空間上處于自平衡的一個狀態(tài),除了相互擠壓力之外沒有承受任何其他的外力。創(chuàng)建一個靜應(yīng)力分析算例,算例屬性中勾選“慣性卸除”,對相接觸的面添加冷縮配合的接觸條件。對對稱的邊界添加對稱夾具。
四、 劃分網(wǎng)格并運行算例,生成圖解
五、 結(jié)論
從以上的圖解可以看出,該零件最大應(yīng)力694MPa,已經(jīng)超過了材料的屈服強度。但是該結(jié)果是否可靠還需要我們進行進一步的驗證,因為這有可能是應(yīng)力奇異造成的不準(zhǔn)確的結(jié)果。