搖枕吊桿有限元分析

CAD/CAE/CAM技術(shù)

在搖枕吊桿設(shè)計(jì)與制造中的綜合應(yīng)用206吊桿結(jié)構(gòu)特點(diǎn)B.實(shí)體造型（CAD-Solidworks)C.有限元分析(CAE-ANSYS)D.數(shù)控編程（CAM-CAXA）1A.206吊桿結(jié)構(gòu)特點(diǎn)206型吊桿為雙片式長(zhǎng)吊桿，厚度26mm，搖枕吊銷孔同UD2型，具體尺寸如下圖所示。2B.吊桿實(shí)體造型（CAD-Solidworks)

Solidworks為三維CAD軟件，它既能合理、有效地記錄整個(gè)模型的建模過(guò)程，也可讓用戶隨意修改及傳達(dá)模型建構(gòu)的設(shè)計(jì)理念、流程。其造型過(guò)程為選平面畫草圖造特征制零件裝機(jī)械出圖紙3C.有限元分析(CAE-ANSYS)(A)受力分析(B)應(yīng)力計(jì)算(C)強(qiáng)度評(píng)價(jià)4(A)受力分析1垂向靜載荷（“自下上而上”法）Pst=10(nPR-PT)（kN）（1）Pst1=10(nPR-PT+PT1)/m（2）式中Pst—作用在轉(zhuǎn)向架心盤上的垂向靜載荷；Pst1—作用在轉(zhuǎn)向架吊桿的垂向靜載荷：PR—軸重（t）；n—一臺(tái)轉(zhuǎn)向架的軸數(shù)；m—一臺(tái)轉(zhuǎn)向架的吊片數(shù);PT—一臺(tái)轉(zhuǎn)向架的自重（t）。PT1—吊片上部轉(zhuǎn)向架零件自重（t）。2垂向動(dòng)載荷Pd=KdyPst(3)將206轉(zhuǎn)向架吊桿的相關(guān)參數(shù)代入以上各式可的垂向靜載荷為34.8kN，垂向動(dòng)載荷為10.5kN。則垂向總載荷為45.3kN。5(B)應(yīng)力計(jì)算1.前處理:

定類型，畫模型，設(shè)屬性，分網(wǎng)格。2.求解:

添約束，加載荷，查錯(cuò)誤，求結(jié)果。3.后處理:

列結(jié)果，繪圖形，顯動(dòng)畫，下結(jié)論。利用吊桿結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，取其1/4在Solidworks中創(chuàng)建實(shí)體模型，然后引入ANSYS中;用Solid45單元進(jìn)行離散，共3567個(gè)節(jié)點(diǎn)，4321個(gè)單元;按ANSYS分析步驟進(jìn)行有限元分析。

(分析結(jié)果見(jiàn)圖1~圖4)6(C)強(qiáng)度評(píng)價(jià)

1.確定危險(xiǎn)點(diǎn)：由分析結(jié)果可以得出，所吊桿最大應(yīng)力為180.403MPa，發(fā)生在吊桿頭部與吊銷的接觸部位。2.校核強(qiáng)度：應(yīng)力小于TB/T1335-1996規(guī)定的吊桿材料（45鋼）的許用應(yīng)力242MPa，吊桿結(jié)構(gòu)強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。3.改進(jìn)措施：1）增大吊桿頭部接觸面處的厚度。2）可適當(dāng)增大過(guò)度區(qū)圓角半徑。3）適當(dāng)?shù)臏p小吊桿中部的尺寸。可見(jiàn)，通過(guò)對(duì)吊桿進(jìn)行有限元分析，可以對(duì)現(xiàn)有吊桿的結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，從而達(dá)到吊桿設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。7