对内齿圈有限元分析建模时,考虑到齿廓的特殊性以及网格的细化程度,在形成齿形面的过程中,先建4个面组成的3个完整齿面,通过拉伸成体。粘结后,同样通过控制每个体上线的精度,利用清扫功能进行网格化分。
外齿套与轴相连,靠摩擦传递转矩。其约束加在与轴连接的面上,约束该面的径向与轴向位移。其载荷加在该面的节点上,方向为节点的圆周切线方向。
联轴器存在3种位移:径向、角向与轴向。运行过程中往往不是以某种工况单独存在,而是2种或者3种以上工况的叠加。一般来讲,径向与轴向位移总是伴随着旋转位移的产生,且旋转位移对联轴器的受力有直接影响。所以在ANSYS分析时,考虑到联轴器传递的力启动工况大于运转工况,计算过程按照启动时的2种工况进行分析:工况一是启动时联轴器平衡工况;工况二是启动时联轴器角向位移最为1.5工况。
通过应力分布云图可以看出:启动工况下,处于平衡状态的联轴器其最大应力发生在两齿的啮合部位。齿部最大接触应力值为390.93
MPa。齿根弯曲最大应力值为121.081 Mpa。
(1)轮对最低2阶的振型主要表现为车轴的扭转和一次弯曲,其频率与车辆悬挂系统的低阶振动频率相差较远,避免了共振现象的发生。
(2)车辆运行速度低于临界速度时,弹性体轮对模型的横向运动比刚性体轮对模型的横向运动衰减得慢。
(3)考虑轮对弹性变形后,车辆的临界速度有所降低。本文仿真计算表明,降低幅度不超过500。因此,轮对弹性变形特征对车辆运动稳定性能的影响不大。
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