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振动电机轴承受力分析

人气:发表时间:2015-05-22

首先对振动电机进行受力分析,并对已有的轴承解析设计方法进行对比研究总结出轴承的设计方法,用这一设计方法设计出三个轴承实例,再利用有限元分析软件ANSYS对轴承进行静态分析,分析时考虑轴承轴与轮毂之间过盈配合装配和胀套装配的预紧力作用,利用ANSYS自身提供的接触面非线性分析功能来模拟过盈配合配合面和胀套联接配合面的接触情况,力求准确的模拟出轴承的受力情况,保证计算结果的真实性。以三类轴承的建模和分析思路为基础,开发出轴承的参数化通用设计模块。

本文研究的振动电机的具体内容可概括为以下几点:

1.介绍振动电机轴承结构和分类。针对改向轴承和驱动轴承工作原理和受力情况进行了分析和对比,并分别给出这两种滚筒筒壳表面载荷的函数表达式。

2.对现有振动电机的轴承解析设计方法进行对比研究,总结出一套相对完备合理的轴承零件解析设计方法,设计范围包括:筒壳的外直径、厚度、宽度,辖板的厚度,轮毂的外直径、宽度,轴的直径。介绍过盈配合联接和胀套联接的相关理论,得到了接触面的应力计算表达式以及过盈配合联接的设计方法和胀套的选用方法。

3.通过振动电机轴承解析设计方法计算出改向轴承和传动轴承的结构参数。利用ANSYS软件对改向轴承和传动轴承实例进行非线性有限元分析,得出在预紧力单独作用以及预紧力和工作载荷共同作用的情况下轴承的应力和变形情况,并将有限元分析结果与理论计算结果进行对比,证明有限元分析结果的准确性。对有限元分析结果进行研究,得出轴承各个零件以及各接触面的应力变化规律。

4.以APDL语言为核心,运用UIDL语言对ANSYS进行二次幵发,得到振动电机轴承的有限元分析模块,用户只需输入轴承参数,模块就可自行完成轴承的建模、加载与求解工作,并具有分析振动电机的结果查看功能,为用户提供具体可靠的分析数据,包括应力云图,位移云图和应力曲线等。

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