皮带轮的模态分析

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1、皮带轮的模态分析皮带轮的空载模态分析针对皮带输送机常采用的减速机，V带，皮带轮的驱动方式，为保证整机运行安全可靠，在进行零部件设计时，就必须考虑关键零件设计的合理性。因此，在进行皮带轮设计时，采用通用的有限元Ansys进行受力分析，将有效的避免设计的失误。一•问题描述本例考虑的是受旋转载荷下的皮带轮，因此应考虑皮带轮离心载荷引起的预应力的模态分析，求解出该皮带轮的前5阶固有频率及其对应的模态振型。皮带轮截面形状如图所示，该皮带轮安装在某转轴上以1480r/min的速度高速旋转。皮带轮使用的材料为铸铁(铸铁使用时温度不会很高,皮带不容易打滑),相关参数为：弹性模量EX=2

2、.4E5Mpa,泊松比PRXY=0.3,密度DENS=7.8E-9Tn/mmo31-16关键点坐标：1(26,0,0)2(26,74,0)3(34,74,0)4(34,94,0)5(110,94,0)6(110,86,0)7(88,78.85,0)8(8&61.15,0)9(110,54)10(110,46,0)11(88,38.85,0)12(88,21.15,0)13(110,14,0)14(110,6,0)15(36,6,0)16(36,0,0)RS=3二.分析具体步骤1.定义工作名、工作标题、过滤参数%1定义T作名：Utilitymenu>File>

3、Jobname>pidailun%1工作标题：Utilitymenu>File>ChangeTitle>110906352.选择单元类型本例将选用六面体结构实体单元来分析，但在建模过程中需要使用四边形平面单元，所有需要定义两种单元类型：PLANE42和SOLID45,具体操作如下：MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete%1“StructuralSolid”〜"Quad4node42n—Apply（添加PLANE42为1号单元）②“StructuralSolidv—“Qu

4、ad8node45v-*ok（添加六面体单元SOLID45为2号单元）因为整个模型是轴对称的，为简化模型，减少分析时的计算量，所以采用Ansys软件提供的二维轴对称单元plane42号单元3.设置材料属性%1定义材料的弹性模量EXMainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels>Structural>Unear>Elastic>lsotropic弹性模量EX=2.4E5泊松比PRXY=0.3%1定义材料的密度DENSMainMenu>Preprocessor>Mat

5、erialProps>MaterialModels>densityDENS=7.8E-91.实体建模对于本实例的有限元模型，首先需要建立皮带轮的截面几何模型，然后对其进行网格划分，最后通过截面的有限元网格扫描岀整个皮带轮的有限元模型。具体的操作过程如下。%1创建关键点操作：MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>InActiveCS列出各点坐标值Utilitymenu>List>Keypoints>Coordinateonly%1由关键点牛成线的操作：Ma

6、inMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines>InActiveCoord%1建立圆角：Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines>LinesFillet%1生成面：MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary>ByLines（逆时针选线）2.划分网络MainMenu>Preprocessor>Meshing&g

7、t;MeshTool%1对全局进行设置。单击SizeControls（尺寸控制区）全局设置项（Global）的Set按钮，将弹出GlobalElementSizes单元尺寸全局设置对话框在对话框中输入ElementedgeLength（单元边长度）为6。%1单击SizeControls（尺寸控制区）Lines（线设置项）的按钮，将弹岀ElementSizeonPickedLines（在所选线上定义单元尺寸）的拾取对话框。用鼠标左键在图形输出窗口中拾取圆角对应的线。单击ok按钮，将弹岀ElementSizeonPickedLines（在所选