《十字軸萬(wàn)向節(jié)建模及有限元分析(共37頁(yè))》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《十字軸萬(wàn)向節(jié)建模及有限元分析(共37頁(yè))(37頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上十字軸三維建模1.建立直徑57高87的圓柱1)單擊圓柱命令,指定矢量(+Z),和起始點(diǎn)(0,-43.5,0)2)輸出直徑57,高度872. 在已有圓柱體的上下端面,建立直徑51,高9圓柱體3.在上述階梯軸的上下端面,建立直徑45高30的圓柱體,得到如下模型4.插入-關(guān)聯(lián)復(fù)制-實(shí)例特征-圓形陣列,選擇所有已經(jīng)建成的特征,確定,按圖示設(shè)定陣列參數(shù),確定,選擇點(diǎn)和軸,選擇X軸,確定,得到如下模型 5.倒斜角,4x4 6.倒圓角R25選擇交叉的4條邊,輸出如圖參數(shù)7.單擊“孔命令,選擇任意兩個(gè)不平行端面圓的圓心,按圖示設(shè)定參數(shù)后,確定8.對(duì)每個(gè)孔倒斜角,1x1,得到最后的十字
2、軸模型萬(wàn)向節(jié)叉三維建模1.建立地面圓柱體直徑165高20指定點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),指定矢量為+Z2.拉伸耳環(huán)主體1)選擇拉伸,單擊截面中的繪制曲線(xiàn),選擇現(xiàn)有平面的YZ平面,進(jìn)入草繪環(huán)境。按照二維圖紙繪制拉伸截面,繪制完成后,單擊“完成草圖”退出草圖界面2)按如下設(shè)置參數(shù)后,單擊確定,完成耳環(huán)主體的拉伸,如圖3.切除部分實(shí)體1)選擇拉伸,單擊截面中的繪制曲線(xiàn),選擇現(xiàn)有平面的XZ平面,進(jìn)入草繪環(huán)境。按照二維圖紙繪制拉伸截面,繪制完成后,單擊“完成草圖”退出草圖界面2)按如下設(shè)置參數(shù)(注:布爾運(yùn)算,選擇求差),單擊確定,完成耳環(huán)主體的拉伸,如圖4. 切除部分實(shí)體1)選擇拉伸,單擊截面中的繪制曲線(xiàn),選擇現(xiàn)有平
3、面的XZ平面,進(jìn)入草繪環(huán)境。按照二維圖紙繪制拉伸截面,繪制完成后,單擊“完成草圖”退出草圖界面2)按如下設(shè)置參數(shù)(注:布爾運(yùn)算,選擇求差),單擊確定,完成耳環(huán)主體的拉伸,如圖 5.切除棱角1)選擇拉伸,單擊截面中的繪制曲線(xiàn),選擇現(xiàn)有平面的耳環(huán)端面,進(jìn)入草繪環(huán)境。按照二維圖紙繪制拉伸截面,繪制完成后,單擊“完成草圖”退出草圖界面2)按如下設(shè)置參數(shù)(注:布爾運(yùn)算,選擇無(wú)),單擊確定,完成棱角主體的拉伸,如圖3)鏡像棱角插入-關(guān)聯(lián)復(fù)制-鏡像特征,選擇建立的棱角特征,選擇鏡像平面為YZ平面,單擊確定,如圖4)布爾差,在耳環(huán)主體上切除兩個(gè)棱角單擊求差命令,目標(biāo)體為耳環(huán)主體,到具體為兩個(gè)棱角體,單擊確定
4、6.建立法蘭孔1)單擊孔命令,位置-單擊繪制截面進(jìn)入草繪環(huán)境,按二位圖紙繪制八個(gè)孔的中心位置,在中心位置放置一個(gè)點(diǎn),完成草繪。2)按照如圖設(shè)置參數(shù)后,單擊確定7.建立連接體1)單擊拉伸命令,選擇,圓柱上表面,進(jìn)入草繪環(huán)境,在中心位置繪制一個(gè)直徑為105的圓,完成草繪。2)按照如圖設(shè)置參數(shù),選擇拔模角度為20,單擊確定。8.將已建成的模型進(jìn)行布爾加運(yùn)算9.生成底部空腔單擊球命令,指定點(diǎn)為整體坐標(biāo)原點(diǎn),直徑為90,布爾為求差,單擊確定10.建階梯孔1)單擊拉伸命令,在耳環(huán)端面,建立草繪平面,進(jìn)入草繪環(huán)境后,在中心處畫(huà)一個(gè)直徑51的圓,完成草繪。2)按照如圖設(shè)置參數(shù),拉伸值為10,布爾求差。3)同樣
5、方法在另一個(gè)耳環(huán)端面建立階梯孔。效果如下11.棱處理,倒圓角1)在如圖所示的幾處位置到R5圓角2)在如圖所示的幾處位置到R2圓角通過(guò)以上建模步驟,得出萬(wàn)向節(jié)叉的三維模型,顯示如下圖傳動(dòng)軸三維建模1. 建立法蘭盤(pán),起始點(diǎn)為原點(diǎn),指定矢量為+Z,建模參數(shù)如圖2.建立階梯軸,直徑95長(zhǎng)1463. 建立階梯軸,直徑90長(zhǎng)83 4. 建立階梯軸,直徑80長(zhǎng)33 5.倒圓角R10在圖示位置R10倒圓角6. 倒圓角R1.5在圖示位置R1.5倒圓角7. 倒斜角2X2在圖示位置倒2X2斜角8.建立階梯軸(退刀槽)直徑60,長(zhǎng)59.建立花鍵1)單擊拉伸,以小圓柱端面為草繪平面,進(jìn)入草繪環(huán)境,根據(jù)二維草圖,繪制花鍵
6、截面,完成草圖,如圖2)按照?qǐng)D示設(shè)置參數(shù),拉伸花鍵3)對(duì)花鍵齒倒2x2斜角10. 建立階梯軸,直徑30長(zhǎng)42,并倒圓角R1.511.建立法蘭孔(方法同萬(wàn)向節(jié)叉法蘭孔)12.在YZ平面內(nèi)繪制回轉(zhuǎn)草圖。單擊草圖命令,選擇YZ平面,進(jìn)入草繪環(huán)境,根據(jù)二維草圖進(jìn)行繪制。13.單擊回轉(zhuǎn)命令,選擇草繪的曲線(xiàn),選擇指定矢量為Z軸,指定點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),單擊確定。14.拉伸耳環(huán)實(shí)體1)單擊拉伸,選擇XZ平面,進(jìn)入草繪環(huán)境,按照二維圖紙進(jìn)行草繪,完成草圖2)按照如圖設(shè)置,進(jìn)行拉伸,得到耳環(huán)實(shí)體15.切除凸臺(tái)1)單擊拉伸,選擇圓臺(tái)表面為草繪平面,進(jìn)入草繪環(huán)境,繪制曲線(xiàn),如圖,完成草繪。2)按照如圖設(shè)置參數(shù),切除拉伸1
7、6.切出耳環(huán)空腔1)單擊拉伸,以一側(cè)面為平面,參照?qǐng)D紙,進(jìn)行草繪,曲線(xiàn)如圖,完成草繪2)按照?qǐng)D示參數(shù),切除實(shí)體17.倒圓角R5,按照?qǐng)D示部位,進(jìn)行倒圓角18.建立通孔選擇指定點(diǎn)為圓的圓心,以圖示數(shù)據(jù),進(jìn)行孔的切除19.倒角1x1通過(guò)以上建模過(guò)程,得到傳動(dòng)軸的三維模型十字軸靜力學(xué)分析1.模型的導(dǎo)入1)模型的導(dǎo)出格式十字軸在UG中建模完成后,將其導(dǎo)出為parasolid_.x_t格式(導(dǎo)出文件名和路徑為英文)。文件-導(dǎo)出-parasolid,出現(xiàn)導(dǎo)出parasolid對(duì)話(huà)框后,框選整個(gè)實(shí)體,單擊確定在出現(xiàn)的對(duì)話(huà)框中,選擇保存路徑,輸入文件名,單擊OK。2)模型導(dǎo)入打開(kāi)ANSYS_WORKBENCH
8、界面,拖入靜力學(xué)分析模塊(static structural) 3)右鍵單擊Geometry-Import Geometrybrowse,選擇十字軸的X-T模型,單擊確定4)雙擊Geometry,進(jìn)入DM界面,單擊Generate,生成模型后關(guān)閉DM模塊2.靜力學(xué)分析1)雙擊Modal,進(jìn)入2)網(wǎng)格劃分單擊流程樹(shù)中的mesh,在下方出對(duì)話(huà)框。設(shè)置如下參數(shù),其他默認(rèn)(1)relevance 58 (2)relevance center medium完成設(shè)置后,右鍵meshgenerate mesh ,自動(dòng)生成網(wǎng)格,如圖3)施加載荷及邊界條件根據(jù)十字軸的工作狀態(tài),知作用于十字軸軸頸中點(diǎn)的力為581
9、10.24N。分析過(guò)程中,將一對(duì)軸頸外圓周面施加固定約束,另一對(duì)軸頸外圓周面施加兩個(gè)等大反向的集中力,大小為58110.24N,方向垂直于軸線(xiàn)。(1)單擊static structural(A5), supportsfixed support,選擇兩個(gè)圓柱面后,單擊aplly,其他保持默認(rèn)。(2)loadsforce,選擇第三個(gè)圓柱面,單擊aplly,按如圖設(shè)置參數(shù)輸入值為58110.24N,direction為如圖所示方向(3)同樣方法設(shè)置另一個(gè)力 (4)通過(guò)上述設(shè)置,得到分析的載荷環(huán)境3)靜力學(xué)求解(1)單擊solution(A6),在工具欄中選擇stressequivalent stre
10、ss(等效應(yīng)力)、maxinum principal(最大正應(yīng)力)和maxinum shear(最大剪應(yīng)力)(2)右鍵solution(A6),單擊solve進(jìn)行求解求解成功后,單擊equivalent stress查看等效應(yīng)力云圖,如圖??梢钥闯鲎畲蟮牡刃?yīng)力為176.24Mpa單擊maxinum principal查看最大正應(yīng)力云圖,如圖??梢钥闯鲎畲蟮恼龖?yīng)力為237.48Mpa(看做彎曲應(yīng)力參考值)單擊maxinum shear查看最大切應(yīng)力云圖,如圖??梢钥闯鲎畲蟮那袘?yīng)力為90.622Mpa(看做彎曲應(yīng)力參考值)結(jié)論:通過(guò)以上的靜力學(xué)分析,在已有的力學(xué)環(huán)境下,十字軸的應(yīng)力值均在需用應(yīng)力
11、范圍內(nèi),即滿(mǎn)足使用要求。萬(wàn)向節(jié)叉靜力學(xué)分析1.模型導(dǎo)入與上節(jié)相同2.網(wǎng)格劃分3.施加載荷及邊界條件1)固定約束兩個(gè)孔的內(nèi)表面2)由于萬(wàn)向軸叉受扭,扭矩為1025N.M,所以在法蘭盤(pán)外圓面施加力矩。單擊loadsmoment,選擇法蘭盤(pán)外圓面,輸入力矩大小N.mm,其他默認(rèn),如圖。3.求解在求解樹(shù)里,一次插入,最大正應(yīng)力、最大切應(yīng)力、等效應(yīng)力,進(jìn)行求解1)查看最大正應(yīng)力,最大為39.403Mpa2)查看最大切應(yīng)力,最大為20.895Mpa3)查看等效應(yīng)力,最大為39.155Mpa傳動(dòng)軸靜力學(xué)分析 1.模型導(dǎo)入與上節(jié)相同2.網(wǎng)格劃分3.施加載荷及邊界條件1)固定約束兩個(gè)孔的內(nèi)表面2)由于傳動(dòng)軸軸叉受扭,扭矩為1025N.M,所以在花鍵小徑施加力矩。單擊loadsmoment,選擇花鍵小徑表面,輸入力矩大小N.mm,其他默認(rèn),如圖。3.求解在求解樹(shù)里,一次插入,最大正應(yīng)力、最大切應(yīng)力、等效應(yīng)力,進(jìn)行求解1)查看最大正應(yīng)力,最大為37.465Mpa2)查看最大切應(yīng)力,最大為36.841Mpa3)查看等效應(yīng)力,最大為63.811Mpa專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)