應(yīng)力分析報告

1、C型PMW扶正器軸應(yīng)力分析報告c型扶正器軸頻繁出現(xiàn)斷裂或裂縫，裂縫或者斷裂位置如圖1所示:圖i岀現(xiàn)問題的扶正器軸為了分析此問題的原因，對扶正器軸進(jìn)行應(yīng)力分析，看其應(yīng)力分布情況。、有限元應(yīng)力分析斷裂或出現(xiàn)裂縫的扶正器軸規(guī)格是：硬度為HRC3742,端部壁厚為4mm，與10芯插座連接處根部為直角，如圖 2所示:圖1扶正器軸規(guī)格用ANSYS軟件對扶正器軸進(jìn)行應(yīng)力分析，軸的模型為原始狀態(tài)，即壁厚4mm,根部為直角，加載荷為扭矩 1500Nm，約束和載荷的位置如圖 2所示:旳東止于此交-遺近分析的結(jié)果如圖3，4所示:圖2扶正器軸載荷圖圖3加載端應(yīng)力分布圖圖4約束端應(yīng)力分布圖MTftL SCTJUTICN

2、Fig;STEP-1SUE =1 TIb£=l 二兩sm - 盤理:=+ 515£-1=.24?Z+J9圖5加載端應(yīng)力分布圖經(jīng)過觀察軸應(yīng)力集中位置恰好處于與10芯插座連接處根部，為了消除應(yīng)力集中，采取在應(yīng)力集中處（即為根部倒圓角），分為軸向圓角和偏向圓角。1.而軸向圓角又分為 R1.5和R2.5;分別對以上2種情況做有限元應(yīng)力分析，結(jié)果如圖58所示：（1）軸向圓角 R1.5,壁厚4.5mmANAlt? 1 2011 22;l:06 PLcrr 卜©圖6約束端應(yīng)力分布圖(2)軸向圓角 R2.5,厚4.5mm圖7加載端應(yīng)力分布圖圖8約束端應(yīng)力分布圖對比上述2種情況的應(yīng)

3、力分布圖觀察，發(fā)現(xiàn)軸向圓角R2.5比R1.5所受應(yīng)力明顯偏??；所以我們采取選擇圓角為R2.5的再進(jìn)行分析，現(xiàn)在對位置進(jìn)行分析，如果以根部直角為圓心，軸向中心線方向為 x軸，偏向圓角圓心位置又分為三種， 分別為（0.5,0.5）、（-1,1 ）和（1,2）。見下圖r10.01U2.三種偏向圓角分析結(jié)果如圖914所示：（1）偏向圓角 R2.5,厚 4.5mm，圓心（0.5,1.5）圖9加載端應(yīng)力分布圖圖10約束端應(yīng)力分布圖(2) 偏向圓角 R2.5,厚4.5mm，圓心(-1,1)4SM75.27DE+08.137E+08.403&tQeAhlJUL 2B 201： 防：工：_三 PLcrr

4、 rc. l圖11加載端應(yīng)力分布圖PTOWL SOJUTICMSTEP-1 農(nóng)疋=1TItE=lSECV 網(wǎng)】 口盤=.003375 SM5J 4- ofiT5SMX = .72ziZ+J9Fig： 3,須ANT7L 26 EOTQB 閘 22fwt no, iHi456675左遊曲叫他沁畑溢亦機(jī)欽嚴(yán)沁口趣畑沁咖宓叭F le: Cjse2圖13約束端應(yīng)力分布圖(3) 偏向圓角 R2.5,厚4.5mm，圓心(1,2)PTOWL SOJUTICMSTEP-1農(nóng)疋=1ALG 1 201：22:01:17EWT ND.5ECV 網(wǎng)】 匚： =+巧砂皿圖13加載端應(yīng)力分布圖ANOTG 1 201121:

5、59:11 rmr no. 13'；7.174E-+08*344E+Ue514E+D6.6B4E4陽.854E+0a.11.309*USE+09,136E4-O9F le； cae?TIME=1圖15約束端應(yīng)力分布圖對比偏向圓角 R2.5的3種情況，發(fā)現(xiàn)圓心為(1,2)位置的軸所受應(yīng)力明顯偏小。3.最后我們把上述5種情況歸納為如下表格:最類大亡 '、型 力無 圓角，軸 端壁厚4mm ,軸向 圓角R1.5mm , 軸端壁厚4.5mm軸向 圓角R2.5mm , 軸端壁厚4.5mm偏向圓角R2.5,壁厚4.5, 圓心坐標(biāo)(0.5,1.5)偏向圓角R2.5, 壁厚4.5, 圓心坐標(biāo)(-

6、1,1)偏向圓角R2.5,壁厚4.5, 圓心坐標(biāo)(1,2)加載端(MPa)231219143235107115約束端(MPa)332110121300643136根據(jù)上述表格對比，可以看出最小的2種情況是軸向圓角R2.5和偏向圓角R2.5【圓心為(1.2)，再仔細(xì)對比此2種情況的應(yīng)力分布圖ANTEP=LSUB -1TIFE=1SED7 (S1OK -. 654E-O4 泅=442472StK > .16QE+O9TC 28 2011_ :_一：=一1File:442472-】海沁ANPDG 1 2011 22:01:17 IWT NO. 1N2EAL ：rJLf：TClI !?IEELS

7、OB -1TI>E=1SEOV 膚礎(chǔ)圖15加載端（左邊是軸向圓角R2.5，右邊是偏向圓角 R2.5）twHL soLiuriaiTE=1SUB -1TIPJK=LSEO7 (JWG：EMK -. 165E-C4 魚創(chuàng)=49OL7fiSTK -336E+09ANJFilm:電亍一 . ._ ；_：_PLOT L-D. 1Ros i m 21:59:11 ?LOT NO. 亠37?7OS J殛曲制4咲気停/沁叫海弄跡吩加逓亦遍“Fils； 03567圖16約束端（左邊是軸向圓角 R2.5，右邊是偏向圓角 R2.5）軸向圓角應(yīng)力集中較小，只是在尖角小范圍內(nèi)產(chǎn)生143MPa （加載端）和121MPa （約束端），如果去除尖角，其它部位最大應(yīng)力大約為125MPa （加載端）和90MPa（約束端）；而偏向圓角最大應(yīng)力集中區(qū)域較廣，在圓弧面較大范圍產(chǎn)生 115MPa （加載端），約束端分布較好，只是在局部很小范圍產(chǎn)生最大應(yīng)力，但是其應(yīng)力值較大，最大為136