手機直線：
咨詢熱線：0571-56211150
隨著計算機技術的發展、有限元分析理論的深化、CAE技術的逐步盛行，應用有限元軟件進行產品結構分析和優化越來越受到工程技術人員的推崇。合理地定義載荷，是得到正確可靠計算結果的前提條件，也是有限元技術應用于工程領域解決實際問題的一個關鍵環節。
減速器、變速箱等功能不同的齒輪箱體中，齒輪嚙合力、傳動軸重力等載荷均通過軸承傳遞到箱體上，軸承載荷無疑是箱體工作載荷的重要部分，其大小和方向對箱體的應力分布有重要影響。在進行箱體類零部件結構分析時，對于軸承載荷的模擬，方法各異。文獻中先求得滾動體載荷，再換算出單位表面壓力，施加在元素表面形心上(大孔分布，小孔分布；文獻提出把軸承的徑向力等效為在120°范圍內的余弦分布壓力；文獻將力的作用范圍按沿軸承座孔內表面在120°范圍內按余弦分布；文獻提出在軸承孔處施加沿坡度變化的壓力，面力沿徑向、大小沿坡度變化、對稱分布在整個結合面上；文獻在箱體軸承孔受載面處施加分布載荷；文獻在軸承孔內根據軸承的寬度選擇壓強加載面，然后再施加壓強載荷。這些加載方式只處理了單一載荷，對于多種載荷的施加還存在計算繁瑣、加載復雜、效率低等問題。
本文在系統分析軸承載荷分布情況的基礎上，提出了將軸承孔單元的節點以剛性單元連接，避免了多種載荷施加過程中煩瑣的節點選取，加載簡單，并以某綜合傳動箱體為例進行了對比分析，結果表明本文提出的方法是合理有效的。
以某綜合傳動變速箱箱體為例，當傳動軸自身重力和齒輪嚙合產生的作用力通過軸承傳遞給箱體時，軸向載荷可認為由各滾動體平均分擔，即為均布載荷。在徑向載荷作用下軸承所承受的支反力分布情況如圖所示，根據牛頓相互作用力原理，箱體軸承孔處載荷大小分布情況也如圖所示，載荷方向與圖示方向相反。
箱體傳動部分分布9個軸承孔，每個軸承孔承受的載荷大小方向各異，如果按照公式計算出的載荷施加在箱體上，這種加載方式雖然精確，但實施過程繁瑣，必將花費大量的時間，因此尋找一種可靠、有效、合理的途徑。首先考慮把非均布載荷劃分為均布載荷，因為對于均布載荷，只需創建相應剛性單元(同一剛性單元上各節點受力相同)，然后在剛性單元主節點處施加均布載荷的合力，即可真實反映均布載荷的作用，載荷加載過程簡單、方便。依據這種思路，把Y方向上非均布載荷，方向上載荷相互抵消，如圖所示。
專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
杭州那泰科技有限公司
本文出自杭州那泰科技有限公司www.yw15777.cn，轉載請注明出處和相關鏈接！