基于ANSYS的无键联接套热装配预应力分析.pdfVIP

第35卷 第4期 山 东 冶 金 Vol.35 No.4 2013年8月 Shandong Metallurgy August2013 经验交流经验交流 基于ANSYS的无键联接套热装配预应力分析 朱 长 启 （济钢集团有限公司 检修工程公司，山东 济南250101） 摘 要：利用ANSYS有限元分析软件，对济钢第一小型轧钢厂中轧减速机输出轴无键套联接与轴的配合进行建模，并模拟 计算配合应力，得出过盈量与最大预应力的对应关系，为减速机输出轴无键联接套的过盈量设计计算提供了理论依据。 关键词：无键联接套；热装配；预应力；ANSYS；过盈量 中中图分类号号：TG302 文献标识码：B 文章编号：1004-4620（2013）04-0070-01 1 前 言 。 （1） 济钢第一小型轧钢厂18减速机输出轴是通过# 式中：p 为配合面间的径向压力，由有限单元法求 无键联接套与万向接轴相连的，采用热装方法装配 得，GPa；f 为配合面间的摩擦系数，取0.12；T为输出 在减速机输出轴上。这种热装配合靠摩擦力或摩擦 轴传递的扭矩，N·m；d为配合的公称直径，185mm； 力矩传递载荷，摩擦力与配合面间产生的正压力成 l为配合长度，205mm。 正比，正压力越大，则摩擦力越大，传递的载荷也越 经计算，为了传递有效力矩，需要配合面间的径 大；正压力大小与装配的过盈量有关，过盈量越大， 向压力最小为3.9GPa。在本实例中，两种材料弹性 则配合表面的正压力也越大，从而传递的扭矩也越 模量，E=E=2.09×10 MPa。被包容件与包容件材1 2 5 大，但是过盈量太大会增加热装配的难度。因此，对 ［2］ 料的泊松比为0.3 。 无键联接套装配的预应力进行分析，以确定合适的 2.2 有限元分析配合预应力［3］ 装配过盈量。利用ANSYS有限元分析软件，对无键 1）建立无键联接套与齿轮轴装配模型。输出入 联接套联接进行建模、设置材料属性、划分网格、设 参数，建立无键套和齿轮轴的接触模型。由于无键 置约束条件等操作，可方便地模拟计算出不同过盈 联接套与齿轮轴为对称模型，为了简化计算，利用工 量下的配合正压力，以确定合适的装配过盈量。 作平面切分模型，并删除3/4模型，只建立1/4模型 进行计算。2）定义材料属性并划分网格。材料属 2 正压力计算与配合预应力分析 性，设置弹性模量为2.09×10 MPa，泊松比为0.3。5 在无键套联接中，为了传递有效力矩，配合面间 网格划分，设置无键套和输出轴网格密度后，设置单 需要有一定的径向压力，即配合正压力。根据无键 元格形状为Hex，网格划分方法为Sweep，选择Auto 联接套传递的扭矩和配合