基于SolidWorks的滑块式万向接轴扁头的强度分析

基于ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的滑块式万向接轴扁头的强度分析

邓桥辉，舒大文，何　船，宋婷婷

（）昆明理工大学机电工程学院，云南昆明６５００９３

摘　要：在轧钢机中，滑块式万向接轴的应用非常广泛。本文以功能强大的三维绘图软件Ｓｏｌｉｄ－以某型号轧钢机中滑块式万向接轴中的开口式扁头为研究对象。在软件中对扁头进行三Ｗｏｒｋｓ为载体，

维建模中有限元分析，并进行强度校验。利用该软件的有限元分析功能，通过适当的简化和耦合处理，对模型进行约束和加载，得出扁头所受应力的分布规律及最大应力位置处。利用经典公式计算其最大等效并与有限元分析结果对比，以判断该型号开口式扁头的承载能力。应力，

；关键词：开口式扁头；强度；有限元分析ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ中图分类号：ＴＨ１３３．４　　文献标志码：Ａ　

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［］

传递°０°１，　　滑块式万向接轴允许倾角可达８～１

转矩为３因此广泛应用于大转矩０～３０００ｋＮ·ｍ，　

相差较大；光弹试验模拟法程序复杂且试验成本较高。随着计算机技术的迅速发展，带动了数值分析技术特别是有限元分析技术的发展，其计算精度高，可以模拟多种工况，现在应用非常广泛。

及较大倾角的轧钢机主传动中。根据扁头或叉头形可分为闭式、开式和带筋板式３种形式。当前，状，

国内外大型轧钢机因接轴破断导致企业长时间停产事件屡见不鲜，所以对接轴的应力分析、强度校验等有普遍的现实和经济意义。

２］

万向接轴的应力分析与强度校验常用的方法［

１　滑块式万向接轴简述

滑块式万向接轴由扁头、月牙形滑块、小方轴、。叉头通叉头、青铜滑板等部件组成（如图１所示）过月牙形滑块传递转矩给扁头，然后由扁头传递给其他工作部件。

有理论分析法、光弹试验模拟法和有限元法３种。理论分析法作了许多假设及简化，计算结果与试际

檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵

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）１０１４ＲＪＺＡ０２３＊甘肃省自然科学研究基金计划（

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，作者简介：杨国来（男，教授，主要从事液压元件及自１９６３－）

动控制方面的教学与科研工作。

收稿日期：２０１１年５月２７日

责任编辑　马丹

《·数字技术与机械加工工艺装备　２新技术新工艺》０１１年　第１１期·３１·

／／点，即离边缘ｂ３和距离接触面中心线ＯＴ为ａ２０处，如图５所示。当万向接轴传递的扭矩为Ｍｎ时，合力Ｐ计算公式为：

Ｍｎ

Ｐ＝

ｂ０－

３

本文仅做静态时扁头的应力分析，将上式求得

图１　滑块式万向接轴结构图　图２　扁头实体模型

的压力值施加在扁头接触采用限制位移的表面上，

约束方法对扁头进行约束。对于受载面，在加载前一定要进行单元耦合刚化处理。有限元求解部分结果如图６～图８所示

。

２　滑块式万向接轴开口式扁头建模与有限

元分析

２．１　扁头的材料属性及模型的建立

１１

扁头由３弹性模量Ｅ＝２．５ＣｒＭｏ制造，１×１０８　，。泊松比μ＝０．屈服强度δＰａ２８，．４×１０ＰａＳ＝４对扁头进行建模，实体模型如图２所示。

２．２　扁头模型的网格划分及约束加载

由于扁头的结构及所受载荷均对称，因此采用其结构的一半进行分析。网格划分时，选择基于曲率的网格，最小单位大小设为９ｍｍ，设定雅各宾式检查为４，共得到７网５５３１个节点，４６３９２个单元，　　格划分及约束加载如图３所示。２．３　扁头模型的有限元分析

据Ｈ．曼叶洛维奇 …… 此处隐藏：2431字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……