基于 ANSYS分析的减速器输出轴设计.pdf

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1、研究与分析2013年第6期(第26卷，总第128期)·机械研究与应用·基于ANSYS分析的减速器输出轴设计雒晓兵，许可芳，王均刚(1．兰州交通大学博文学院，甘肃兰州730101；2．山东大学机械工程学院，山东济南250061)摘要：采用ANSYS有限元方法对减速器输出轴进行分析计算。利用三维软件SolidWorks建立轴的实体模型，并将模型导入ANSYS中，选用Solid45作为轴的单元，得到轴的有限元模型。然后在轴颈处添加刚性约束，输出端轴头处施加扭矩，齿轮处的键槽处施加载荷，完成输出轴的静强度分析和模态分析。有限元分析结果表明，该输出轴满足轴的强度、刚度和

2、振动稳定性要求。关键词：减速器；SolidWorks；ANSYS；输出轴；设计；模态分析中图分类号：TH122文献标志码：A文章编号：1007-4414(2013)06—0034—03DesignoftheOutputShaftofaReducerBasedonANSYSAnalysisIOXiao-bing，XUKe-fang，WANGJun-gang(J．BowenCollege，LanzhoufiaotongUniversity，LanzhouGansu730101，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，Shando

3、ngUniversity，JinanShandong250061，China)Abstract：Intlfisthesis．finiteelementanalysisisperformedtocalculatetheoutputshaftofareducer．The3一DentitymodeloftheaxleissetupbyusingtheSolidWorkssoftware．ChoosingtheelementofSolid45，thefiniteelementmodelissetupthroughthesoftwareANSYS．Thentherigi

4、drestrictionsareestablishedontheaxlenecks，atorqueisappliedonshafthead，loadsareappliedonkeywayofgear．Thenstaticstrengthanalysisandmodalanalysisoftheoutputshaftofareducerarecon—pleted．Theresultsshowthattheoutputshaftmeetsthedemandofthestrength，stiffnessandvibrationstability．Keywords：r

5、educer；SolidWorks；ANSYS；outputshaft；design；modeanalysis1引言可使这些传统计算分析过程简化，并得到合理的结轴是组成机械的重要零件之一，一切作回转运动果。ANSYS软件作为一种大型通用的软件，已成为的零件，都必须安装在轴上才能进行运动和动力的传CAE仿真分析的主流软件，能对结构进行静力学、动力递，并通过轴承与机架或机座相联结。轴在工作过程学、热力学等多种分析。通过ANSYS软件的应用，可中，易发生断裂、塑性变形和振动等失效。轴的设计大大缩短轴类零件的设计周期，从而减少设计成本。通常是在完成轴结构设计后进行强度

6、、刚度和振动稳2模型的创建定性的计算。在传统轴的设计过程中，需耗费大量时已知电动机的相关参数：功率P=10kW，转速n间进行轴的强度精确校核计算、轴的刚度和临界转速=1450r／min，齿轮机构的参数如表1所示。若取每的校核，还需通过校核结果来校正设计。如果有丰富级齿轮和轴承的效率为0．97，计算得到输出轴的功的经验，这些重复工作进行一次就可得到最终结果，率、转速和转矩如表2所示，初步完成轴的结构否则需要设计人员多次计算。因此，计算机辅助分析设计。表1齿轮机构的参数表2输出轴系的参数收稿日期：2013—10—09基金项目：山东省自然科学基金项目(ZR2010E

7、M012)作者简介：雒晓兵(1979一)，男，甘肃白银人，讲师，硕士，主要从事机械设计等方面的研究工作。·34·