兩端軸承支承的受壓夾送輥仿真分析

沈石頭

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& i  ^" [6 F: ?& w+ y如下面幾個(gè)圖所示，這是一個(gè)兩端安裝滾動(dòng)軸承的夾送輥受力分析，壓力是作用輥?zhàn)颖砻�，夾送輥是成對使用，這里分析的是下輥，由上輥提供壓力通過鋼板作用在下輥上，分析軟件是ANSYS。這里有幾個(gè)問題需要請教：
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5 |- O, V& e( c) i0 C! v; |1.約束：軸端定位安裝的方式是滾動(dòng)軸承，在計(jì)算時(shí)可認(rèn)為是兩端簡支，而且這里應(yīng)用的是調(diào)心滾子軸承。選擇約束方式時(shí)個(gè)人糾結(jié)于三種"Frictionless Support","Cylindrical Support","Compression Only Support",這三種約束方式的定義很相似。

2 \% }6 w% y6 d' N! L7 Z& c$ Z# y/ ^2.加載方式：壓力是通過輥?zhàn)幼饔迷阡摪迳�，再傳遞到輥?zhàn)颖砻�。正常情況下是彈性的圓柱體與剛性平面接觸，接觸面為長條形。因?yàn)槠渲猩婕暗綇椥宰冃危�本人沒有詳細(xì)計(jì)算接觸面的寬度，也沒有作表面印記，直接在輥?zhàn)拥娜�維上拉起了一個(gè)寬2mm的高2mm的平面作為力的作用面（見附圖），
- C6 s# D7 ^- g加載方式是直接選force,大小為500000N，指向凸臺方形表面。
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疑問：1.約束方式不同，自然結(jié)果也不同，上面這三種約束哪種比較適合我這個(gè)工況？　
/ b4 g+ }6 Z! z  ~9 x, H" @7 r" T　　　2.軸頭安裝軸承的位置有個(gè)R的倒角，效果避免應(yīng)力集中的，但是在三種約束方式下，未倒角的分析結(jié)果Equivalent,應(yīng)力集中在臺階根部數(shù)據(jù)在80～110MPa之間，但是加上了這個(gè)R=2mm的圓角（軸承外徑200mm）之后應(yīng)力集中值“Frictionless Support”約束方式在200MPa左右，"Compression Only Support“約束方式在350MPa左右,"Cylindrical Support"約束方式在510MPa左右,，這是什么原因，倒了圓角反而應(yīng)力集中更厲害了？而且有了這個(gè)倒角后，,"Cylindrical Support"約束方式對應(yīng)的輥?zhàn)訐隙茸兇罅�，其余兩種約束方式的撓度不變。
　　　　　
5 ^9 L) z5 _; v: ?" Z7 D補(bǔ)充：如果輥身表面材料和軸頭材料的彈性模量值不同，在分析時(shí)是不是需要分別定義材料，添加新材料?比如一般鋼材的E＝205E9,球墨鑄鐵E=150E9

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pengzhiping

用什么軟件分析的

kuziniezuofu

會安塞的都是神人

eddyzhang

我覺得可以從下面兩點(diǎn)比較：
1，既然樓主先定義為簡支，那么就是看實(shí)際有沒有軸向位移。Frictionless Support允許有軸向位移，Cylindrical Support可以根據(jù)需要去控制是否有軸向位移，沒有的話，那么就有分力存在。Compression Only Support有分力存在，估計(jì)是因?yàn)檎�向壓力引起的。但是Compression Only Support施加面上面有因距離因素引起的應(yīng)力分布不均勻。但是我個(gè)人更傾向于選擇Cylindrical Support。我建議樓主將軸承部分建模做更細(xì)致分析。

" u" {$ ~4 e, E9 R/ K4 F" [' q2，關(guān)于應(yīng)力集中問題，樓主可以先將圓角去掉，求解出相應(yīng)部位的應(yīng)力，再根據(jù)圓角的應(yīng)力集中系數(shù)去求。
4 M  L( Y, g0 C另外，軸肩處的端面是否跟其他有接觸也要考慮到。
2 R& T6 Q/ m9 f" b+ a3，理論求解和實(shí)際有限元求解有多大差距？圓角處網(wǎng)格劃分要細(xì)化。
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海鵬.G

LZ是直接上手ANSYS WB？我有段時(shí)間心血來潮想入個(gè)門，是學(xué)APDL，很是迷糊。后來一忙又放下了。始終覺得要先搞定力學(xué)基礎(chǔ)和和變分思想的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，有點(diǎn)難。WB感覺就像是個(gè)黑盒。分網(wǎng)處理，單元選擇，加載方式，結(jié)果判斷合理與否。沒底。。。

沈石頭

eddyzhang 發(fā)表于 2012-8-25 21:10
: @8 I$ b. @7 `% U8 o6 T我覺得可以從下面兩點(diǎn)比較：
1，既然樓主先定義為簡支，那么就是看實(shí)際有沒有軸向位移。Frictionless Supp ...

非常感謝！您的回答將幾個(gè)約束的區(qū)別說得很清晰，給我提供了后續(xù)分析的思路。

fengtao666

學(xué)習(xí)了，我在學(xué)WB過程中也遇到約束的問題，很是苦惱。

lile19891223

樓主你好，可以發(fā)一份ansys安裝包給我嗎？或者下載地址也行 414132040@qq.com

張強(qiáng)aiai

佩服佩服！

意可機(jī)電

樓主
* ?( q! W/ V2 D+ I/ l1 ~小白請教
8 H3 I  K5 h* E. M, @, e2 u$ Z. W在位移分析時(shí)顯示位移量是2.458e-003（mm），這是幾絲的位移，怎么換算？