经典案例
  • 有限元分析在机械产品设计的应用
  • 汽车转向机构有限元分析与优化
  • 风力发电机主轴结构强度分析
  • 发动机连杆的强度分析与结构优化
  • 车辆传动轴的强度分析与方案改进
  • 摩托车车架的刚度及强度分析
  • 注塑模具机构强度分析及结构优化
  • 变速箱轴键强度校核及结构改进
  • 挖掘机铲斗有限元计算和强度分析

基于Pro/E深松铲的有限元分析

发布于:2016-07-01 21:18
有限元分析

      深松机作为农业机械化生产体系中主要配套机具之一,作业后可加深耕层而不翻转土壤,打破犁底层,能够增加土壤的透气性,减轻土壤侵蚀,从一定程度上提高土壤的蓄水抗旱能力。深松铲是深松机的关键部件,其结构参数与加工工艺水平不仅影响着整机的尺寸和质量,而且在很大程度上影响着深松效果。设备的可靠性和使用寿命,因此深松铲的强度。刚度研究是深松机设计和制造必不可少的环节。如何快速准确地对深松铲进行设计和强度校核,并缩短产品设计周期,是摆在设计师面前一个十分棘手的问题。
      参数化设计和有限元分析能力,探索了设计农机具的新思路,只要设计人员改变参数,就可使用进行深松铲的参数化设计,并进行了详细的有限元分析,从而能够大大减少深松机研究与设计的工作量,提高产品质量。
      深松铲主要由铲柱和铲尖两部分组成。利用经验数据完成深松铲各部分的初步设计,确定其几何尺寸。公差精度。材料特性。结构原理和装配关系等特征参数。根据Pro/E的参数化建模技术,在分析了各零部件尺寸参数和约束的基础上,制造所需要零部件数据库,利用虚拟装配技术,根据尺寸约束特性将所需的各零部件装配成整体,随后进行干涉检查和整体检查。如果在检查中发现了问题,修改结构或尺寸,直到检查合格为止。
      为寻求铲柱最优结构形状,假定深松铲柱截面形状有梯形和三角形两种结构形式,分析不同截面铲柱的变形及应力情况,如图所示。
      根据生产经验,翼形铲尖深松效果较好。Pro/E参数化设计后的铲尖三维模型如图所示。
      为了模拟深松铲真实工作情况,须对刚体施加约束,限制其自由度。本研究中在铲柱的5个螺栓孔及铲尖与铲柱相联结的两个螺栓孔处分别施加约束,限4个移动自由度以及两个垂直于孔轴线方向的转动自由度。
      由图可知,铲柱的下端,即与铲尖连接处变形较大,梯形铲柱最大变形值为 0.078,三角形铲柱最大变形值为0.024,而两种形状铲柱变形量均较小。
      由图可知,深松铲尖最大变形处在铲的尖端部,最大变形值为0.066,越接近后部变形越小。由图可知,铲尖在工作过程中最大应力位置在与铲柱相联接的第1个螺栓孔前,得到最大应力值为120 MPa,越接近前面尖部的位置所受的应力越小。铲尖最大应力和变形值均在允许范围之内,即结构的强度、结构刚度满足设计要求。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
                                                                                                                                                  杭州纳泰科技咨询有限企业
                                                                          本文出自杭州纳泰科技咨询有限企业www.nataid.com,转载请注明出处和相关链接!


tag标签:
------分隔线----------------------------
------分隔线----------------------------
XML 地图 | Sitemap 地图