资源描述：
《齿轮减速箱可靠性有限元强度计算及分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、铁道建筑4RailwayEngineeringJanuary,2009文章编号:100321995(2009)0120004203齿轮减速箱可靠性有限元强度计算及分析彭军祥(昆明中铁大型养路机械集团有限公司,昆明650215)摘要:讨论铁路大型养路机械某齿轮减速箱的有限元刚、强度分析计算及变形量,首先对减速箱在实际工况载荷作用下,进行结构刚、强度计算与校核,然后根据计算结果,对减速箱结构作出分析结论。计算过程使用的是有限元分析软件ANSYS。此外,还简要介绍了有限元分析计算中的经验。关键词:捣固稳定车齿轮箱强度
2、有限元分析+中图分类号:U2161631文献标识码:B体模型的网格划分来建立。ANSYS的前处理模块提0前言供了比较强的建模功能,包括基本的几何体素和完整的布尔运算,以及拖拉、延伸、旋转、移动和拷贝实体模齿轮减速箱作为铁路大型养路机械动力系统的一型图元等功能。可以直接在ANSYS中按照零件图纸个关键部件,负责把大型养路机械中发动机的动力传的尺寸,求取零件中面的坐标作为输入坐标,做出零件递到车轮,其运行状况直接影响列车的行车安全和动的几何模型,用于单元网格划分。考虑到计算分析的力学性能。在齿轮传动过程中,箱体承受
3、较大的载荷需要,在不影响分析结果的前提下,将箱体实体模型中并产生较大的变形和应力,所以,必须对箱体的强度和的小圆角、小倒角删去,简化了计算模型,使得模型的结构进行校核。本文对铁路大型养路机械中的连续式节点数和单元数目大量减少,从而满足了计算的效率捣固稳定车齿轮减速箱进行有限元结构刚、强度分析与精度。计算,以便检验箱体是否达到刚强度要求,如不满足,箱体计算使用ANSYS中的SOLID92单元进行网则需要加强;如刚、强度合适,则可将设计进行下去。格划分,SOLID92单元为十节点四面体单元,能很好划因此,此次有限元
4、分析的目的就是要保证或提高箱体分不规则的网格。最终,箱体划分了34321个单元,节的强度,如果存在问题就要提供优化设计和改进的方点总数达到18054个。整个箱体单元网格如图1所示。法和建议,以达到设计的整体要求。本箱体结构比较复杂,属焊接箱体;其次所受到的工况载荷复杂,主要是承受众多复杂的轴承载荷。在分析计算中,以ANSYS软件建造的箱体三维实体模型为基础,根据载荷工况要求,对箱体建立了有限元分析模型。按载荷工况,使用有限元分析软件ANSYS,计算出箱体在给定载荷条件下的应力及变形分布情况,即可获得箱体每一处的
5、强度状况。在对计算结果进行了较为详尽分析的基础上,对现有设计进行有效的评估,确定箱体是否能满足设计要求。1有限元模型现今几乎所有的有限元分析模型都通过对几何实收稿日期:2008209222;修回日期:2008210220作者简介:彭军祥(1975—),男,湖南双峰人,工程师,硕士。图1箱体单元网格图©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net2009年第1期齿轮减速箱可靠
6、性有限元强度计算及分析5计算模型的边界条件为传动箱体两端完全固定。在箱体有限元计算中,考虑到荷载包括:箱体自模型坐标y轴为铅垂向(垂直向上为正),x轴为水平重,传动轴对箱体的扭矩,传动轴、泵、齿轮对箱体的压方向(指向右边为正),z轴为沿着厚度方向(指向前为力等。正)。具体坐标方向如图1所示。3有限元计算结果2材料特性和荷载工况有限元计算完毕以后,接下来就是使用ANSYS软211材料特性件的后处理功能,利用计算出的箱体各个单元的节点箱体材料采用Q235钢,材料参数确定为:弹性模位移,来确定各个单元的应力大小,以及
7、整个结构变形2量E=206000N/mm;泊松比μ=013;密度ρ=718×情况和应力分布的图形显示、放大渲染等工作。图2-6310kg/mm。～图5是箱体的位移变形图。212荷载工况图2箱体x方向位移(单位:m)图3箱体y方向位移(单位:m)图4箱体z方向位移(单位:m)图5箱体总位移(单位:m)从图2～图5可以看出,在荷载作用下,箱体x方移对称。由于箱体两侧约束,总位移为0,而在箱体中向位移最大为01005014mm,y方向位移最大为部总位移达到最大值。-01028559mm,z方向位移最大为0100086
8、1mm,总图6为箱体的y方向正应力图,图7为箱体的第位移最大为01028559mm,箱体的位移较小。由于箱一主应力图,图8为箱体的第三主应力图,图9为箱体体结构对称,作用荷载对称,箱体y方向位移与总位的米泽斯等效应力图。©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www
