运用COSMOSWorks对螺旋钻机齿轮轴进行有限元静态分析 .pdfVIP

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第２６卷第３期佳木斯大学学报（自然科学版）Ｖ０１．２６Ｎｏ．３

２ｏ０８年晒月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｍｕｓｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｍａｙ２００８

文章编号：１００８一ｖ）ｏ２（２ｏｏｓ）ｏ３一Ｏ＇３４８—０＂２

运用ＣＯＳＭＯＳＷｏｒｋｓ对螺旋钻机齿轮轴

进行有限元静态分析

乔春蓉

ｌ黑龙江八一农垦大学工程学院．黑龙江大庆１６３３１９）

摘要：将ｃｏｓｍｏｓｗｏｒｋｓ有限元分析法运用到螺旋钻机齿轮轴静态分析中．建立了有限元模型，

得出应力、应变、位移、变形图解，对结果进行了分析并提出意见．

关键词：有限元分析；ＣＯＳＭＯＳ＇Ｗｏｒｋｓ；螺旋钻机；齿轮轴；静态分析

中图分类号：ＴＵ６７；ＴＨ１２２文献标识码：Ａ

０引言２减速器齿轮轴有限元静态分析

螺旋钻机是目前城市基础建设施工中常用的由于减速器动力传递过程中，各轴受的扭矩逐

工程机械，该类钻机具有工作效率高，质量好，无振渐增大，所以对轴的校核只需取其受扭矩最大者进

动，无冲击，无噪音，无泥浆污染等优点．减速器是行校核计算．下面运用ＣＯＳＭＯＳＷｏｒｍ分析ｌ软件对

螺旋钻机的关键部件，齿轮轴作为减速机构的重要齿轮轴的强度和刚度进行有限元分析．

传动构件，设计时必须使其具有足够的、相应的工

作能力，以保证正常工作寿命．２．１有限元模型的建立

本文是以改型设计的一款螺旋钻机减速器齿有限元模型建立包括几何模型建立和几何模

轮轴为例，在三维建模的基础上采用内嵌在三维设型的网格划分，根据上述参数，采用Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ建立

计软件Ｓｏｌｋｈ￣ｒｋｓ中的ＣＯＳＭＯＳＷｏｒｋｓ有限元分析三维实体模型，为实现齿轮轴的力学分析奠定模型

软件对该结构进行静态分析计算，以期在设计阶段

基础。

就对构件的结构强度和刚度进行评价和检验，包括

建立研究项目，分析类型为静态分析，进行网

应力、应变、变形和位移等，从而获得修正和优化设

格划分．网格划分是有限元分析的关键步骤，对于

计所需要的信息，并提出改进意见．

有限元分析的计算量和准确性有很大影响，一般网

１减速器齿轮轴参数格划分越小，计算精度越高，但所需的计算机资源

和运算的时间也越多［】。Ｉ这里选用实体网格，ＦＦＥ－

齿轮轴材料ＡＩＳＩ１０４５Ｓｔｅｅｌ，ｃｏｌｄｄｒａｗ

Ｐｌｕｓ解算器求解，网格生成后如图１所示．

材料模型类型线性弹性同向性

齿轮轴密度７８５０ｋｅ／ｍ￣

弹性模量２．０５ｅ＋０１１Ｎ／ｍ２

屈服强度５．３ｅ＋００８Ｎ／

齿数ｚ＝１８

传递功率Ｐ＝１０．３６ｋＷ

传递转矩Ｔ＝７３２．７９７３３Ｎ・ｍ

转速，ｌ：１２０ｄｒａｉｎ