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如何让仿真更靠谱!过盈连接仿真的核心!

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01        

     
背景      

    过盈连接利用零件间的配合过盈实现连接,这种连接结构简单,定心精度好,可承受转矩、轴向力或两者复合的载荷,而且承载能力高,在冲击、振动载荷下也能较可靠地工作。


    几乎每个接触仿真教学都会介绍过盈连接,但基本都不评价仿真的精度和仿真注意事项,基本都不和经典解去对比。简言之,都教学的不到位!


02        

     
案例介绍      

    齿轮和轴的过盈连接如下图所示。


03        

     
公式解      

    根据接触压力计算传递力矩。


    接触压力计算接触应力。


    接触压力计算过盈量。


df=32mm;lf=50mm;

da=55mm,miu=0.1;


04        

     
仿真分析      

    当接触压力40MPa,过盈量公式解为0.0193mm。在仿真中设置过盈量为0.02mm,采用默认接触算法,查看接触面的接触压力,和公式解高度一致。



    采用高精度法向拉格朗日算法,查看接触面的接触压力。



    当等效应力为200MPa,过盈量公式解为0.036mm。在仿真中设置过盈量为0.036mm采用默认接触算法,查看接触位置的等效应力公式解高度一致。


    当过盈量为0.02mm,传递力矩公式解为3.2E5N.mm。在仿真中设置过盈量为0.02mm,施加6E5N.mm扭矩,计算到报错为止。采用默认接触算法,查看临界扭矩,公式解高度一致。



0.57*6E5 = 3.4E5N.mm


05        

     
有效应力集中      

    过盈连接会导致应力集中现象,这对轴的抗疲劳是不利的,在轴的疲劳校核中需要考虑这种现象。另外插一句,有效应力集中和应力集中不是一回事。


    在仿真中也能看到应力集中现象。



06        

     
总结      

    工程仿真不是万能的,但是强大的。

来源:华仿CAE
振动疲劳ANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-07-28
最近编辑:3月前
华仿CAE
硕士 致力于推广工程仿真技术
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