یکپارچه سازی بیشتر از محاسبات FEA با نرم افزار محاسبه شفت

نرم افزار محاسبات MESYS محاسبه اجازه می دهد تا محاسبه سیستم های شفت همراه با سفتی تحمل غیر خطی و توجه به سختی مسکن بر اساس ماتریس های سختی FEA را کاهش دهد.

هندسه مسکن را می توان از داده های CAD به عنوان فایل STEP، meshing، ثابت و مدال کاهش در نرم افزار انجام می شود. همچنین می توان شبکه های FEA را وارد و کاهش داده یا یک ماتریس سفتی تولید شده توسط برنامه های FEA نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد. شبکه ها می توانند به صورت مشبک های هگزاجرد و تتراگرام با هر دو شکل یا یکه وجهی شکل داده شوند.

قطعات Elastic 3D بر پایه FEA نه تنها برای محفظه ها، بلکه برای شفت ها یا حامل های سیاره نیز استفاده می شود. در اینجا نیز چرخش های بزرگ در اطراف محور باید پشتیبانی شود.

از آنجا که نسخه 10/2018 کاهش قطعات 3D الاستیک نه تنها برای یک گره تک برای یک تحمل انجام می شود، بلکه تغییرات الاستیک حلقه های تحمل و دنده نیز پشتیبانی می شود. در نمایشگاه هانورن، می توان در نظر گرفت که تماس اضافی بین حلقه های کششی الاستیک و مسکن الاستیک وجود دارد.

مدل های مختلف برای رابط بین بلبرینگ و مسکن

رابط بین بلبرینگ و محور / محور می تواند به شیوه های مختلف مدل سازی شود. این نرم افزار پنج گزینه برای مدل سازی این رابط فراهم می کند. اتصال توسط یک گره تک با تراکم سفت و محکم، کاهش به گره های متعدد با یا بدون اضافه کردن سفتی غلتک و اختیاری تماس بین حلقه تحمل و شفت / مسکن.

تصویر 1: تغییر شکل برای مدل سازی مختلف رابط بین بلبرینگ و مسکن
در تصویر 1 یک تحمل تنها بار افقی و بدون اصلاح در یک بلوک الاستیک نشان داده شده است که به طور چهارجانبه در پایین برای چهار مورد محکم شده است. دو مورد چپ از یک کاهش استاتیک مسکن به یک گره واحد استفاده می کنند. کاهش توسط یک محدودیت سفت و سخت در مورد اول و با میانگین جابجایی در مورد دوم انجام می شود. با استفاده از یک محدودیت سفت و سخت، مسکن را سخت می کند، که موجب تغییر شکل بسیار کوچکتر می شود. با استفاده از یک گره تک برای کاهش حفره مسکن منجر به نیروهای تحمل بر روی کل سطح استوانه ای حفره، که با واقعیت مطابقت ندارد به عنوان نیروهای تحمل تحت فشار و نه توسط تنش انتقال می یابد. اما این در بسیاری موارد قابل قبول است.

در مورد سوم استفاده از یک حلقه ی کششی کشویی به چسب چوب، بنابراین هیچ ارتباط غیر خطی بین حلقه و مسکن در نظر گرفته نمی شود. در مقایسه با حالت دوم، تغییر شکل افقی کاملا مشابه است، اما جابجایی عمودی به دلیل توجه به تغییر شکل حلقه اضافه شده است. مورد درست است در نظر گرفتن تماس بین حلقه تحمل و مسکن است که باعث تغییر شکل کمی در جهت افقی و عمودی است. در مواردی که از یک نیروی حلقه الاستیک به مسکن استفاده می شود فقط در منطقه بار تحمل استفاده می شود.

با توجه به فاصله بین حلقه ی تحمل و مسکن
اگر ترخیص برای یک تحمل شعاعی بارگیری شده افزایش یافته است، حداکثر استرس تماس افزایش می یابد و عمر کشیدن کاهش می یابد به عنوان قطعات سبک کمتر سهم بار. این نیز در محاسبه یک تحمل تنها دیده می شود. اما تأثیر ترخیص بین زاویه بیرونی بلبرینگ و مسکن چگونه است؟ اگر حلقه بلبرینگ تغییر شکل داده باشد، شکل آن به شعاع مسطح نزدیک می شود. برای پاسخ به این سوال محاسبه با تماس بین حلقه ی تحمل و مسکن می تواند انجام شود. جهت جهت گیری به پایین برای کم کردن تغییر شکل مسکن انتخاب می شود.

در تصویر 2 منحنی آبی نشان می دهد که استرس تماس با تحمل با ترخیص داخلی، در حالی که منحنی قرمز نشان می دهد تنش تماس با صفر داخلی صفر، اما فاصله بین حلقه بیرونی و مسکن. محدوده ترخیص را می توان به سه بخش تقسیم کرد. برای هر دو مورد در هر دو مورد نتایج یکسان نشان داده شده است، سپس یک دامنه با یک تفاوت ثابت بین دو منحنی وجود دارد. دلیل این سختی خمش حلقه است. در محدوده سوم، تنش تماس با مقدار ثابت در مورد با ترخیص به مسکن روبرو می شود. شرایط عملیاتی معمولی تحمل باید کمتر از 0.05 میلی متر باشد، نمودار فقط برای ترسیم شدن آنچه که برای ترخیص بزرگ رخ می دهد، گسترش یافته است.

تصویر 2: استرس تماس با تحمل بر ترخیص داخلی برای منحنی آبی و رفع مسکن برای قرمزی منحنی

تغییر شکل بدن چرخ دنده

مانند حلقه های متحرک نیز می توان از چرخ دنده های الاستیک برای تعریف تغییرات کششی چرخ دنده ها استفاده کرد. در تصویر 3 دو مورد اول فقط استفاده از یک مدل پرتو با سیلندر کامل یا قطر کاهش یافته است، که گاهی اوقات برای کاهش سفت شدن شفت انجام می شود. سه مورد بعد از استفاده از دنده های الاستیک 3D شکل اشکال مختلف استفاده می شود.

مقایسه موارد 1، 2 و 4 نشان می دهد که سیلندر کامل در مدل پرتو نسبت به انحنای بیش از حد سفت و قطر کاهش یافته در حالت 2 نزدیک به مدل 3D است. اما در مورد خط بار چرخ دنده، مورد 2 باعث افزایش بارهای زیاد در قسمت چرخ دنده می شود. بنابراین برای تجزیه و تحلیل دنده تماس یک سیلندر کامل بهتر از کاهش قطر است، اگر نه یک مدل 3D را می توان استفاده کرد.

نسبت wmax / wavg نسبت حداکثر بار خط به بار خطی متوسط است. این می تواند بخشی از بار وابسته به عامل بار چرخ دنده باشد؛ اثر تحمل ها باید توسط تغییرات خطوط جانبی اضافه شود.

تصویر 3: انحرافات شفت و توزیع خط بار برای شکل های مختلف دنده

تحریکات هارمونیک به عنوان جابجایی تعریف شده است

پیش از این، تحریکات هارمونیکی را می توان به عنوان نیروهای محاسبه شفت تعریف کرد. در حال حاضر هماهنگی هارمونیک نیز می تواند به عنوان جابجایی تعریف شود. مثالها می توانند انحرافات دور وحشی و چرخ دنده یا خطاهای انتقال دنده ها یا ارتعاشات پایه ها باشند.

به عنوان مثال، ارزیابی می تواند به عنوان عامل فاکتور در سرعت برای جفت دنده انجام شود. قله ها رزونانس های احتمالی را نشان می دهند، اما برای دامنه تاثیر دامنه مشکلی است زیرا ممکن است محدودیت هایی برای تعریف دامنه وجود داشته باشد و معمولا اطلاعات کمی در مورد کمینه شدن وجود دارد. همچنين تغييرات نيروهاي دندانه داري نيز مي تواند نشان دهنده نيازهاي تحمل كننده باشد.

خبرها