轴承座进行结构分析-1
基于ANSYS的轴承座结构分析
ANSYS 及其应用考核大作业-------轴承座结构分析姓名：夏洪峰 学号： 20090381按图1尺寸建立轴承座的实体模型（因结构和载荷的对称性，只建立了一半模型），尽量采用六面体网格划分轴承座的单元，轴承座在下半孔面上作用正弦径向压力载荷P 1，θsin P P 01=，式中rbF P rπ20=（r F 为径向合力，r 为轴承孔半径，b 为轴承孔厚度），轴向均布压力载荷P 2，200.2P P =。
径向合力r F 取值：（10+学号最后一位数字）×1000N 。
要求按小论文格式写： （1） 建模过程。
简单叙述；（2） 网格划分。
简单叙述，列出分割后的实体图和网格图，并说明单元和节点数； （3） 加载过程。
详细叙述加载部位和加载过程（附图）；（4） 计算结果。
列出米塞斯等效应力、第一主应力和变形图，并进行强度分析； （5） 学习体会；第15周周一统一上交报告。
（孔到两边线距离均为15mm ）P 1P 2一、有限元单元法与ANSYS简介有限元法是将连续体或结构先人为地分割成许多单元，并认为单元与单元之间只通过节点联结，力也只通过节点作用。
在此基础上，根据分片近似的思想，假定单元位移函数，利用力学原理推导建立每个单元的平衡方程组，再将所有单元的方程组，组织集成表示整个结构力学特性的代数方程组，并引入边界条件求解。
应用有限元法求解弹塑性问题的分析过程包括结构离散化、单元分析、整体分析和弓}入边界条件、求解方程四个步骤：ANSYS软件是由美国的John Swanson博士和Swanson分析系统公司(SASI)开发出的，一个功能强大灵活的、集设计分析及优化功能于一体的大型通用有限元软件包，它将有限元分析．计算机图学、可靠性技术和优化技术相结合，是融结构、热、流体、电磁、声学于一体，可广泛用于机械制造、航空航天、铁道、轻工，生物医学等的科学研究的大型通用商业软件。
ANSYS软件具有很强的硬件平台适应性，可以在PC机到巨型机的所有硬件平台上运行。
高方平筛轴承座与机架连接结构分析
。
析
注 ： 体质量不含偏重 。 筛
几 ． 与 轴 承 座 连 接 处 主 要 传 递 两 种 载 荷 ， 是 架 一
小麦 粉厂 中轴 承座 组 件 的拆 卸 安 装 更 为 困难 ， 响 影
到 用 户 的使 用 与 检 修 。
图 ２ 轴 承 座 磨 损
表 １ 筛 体 离 心 力 、 栓 压 紧 力 及 螺
螺 栓 产 生 摩 擦 力 计 算 结 果
图 ３ 机 架 轴 承 座 安 装 孑 磨 损 Ｌ
熊
ｚ
一
高方 平 筛 轴 承座 与机 架 连 接 结构 分析
丁 宏 学 ， 陈登 峰
（ ． 州 飞 机装 备有 限责 任 公 司粮 业 集 团 河 南 郑 州 １郑
４５ ００ ０ ５）
４ ０ ０ ；２ 郑 州 飞 机 装 备 有 限 责 任 公 司 粮 业 集 团 研 究 所 河 南 郑 州 ５０５ ．
丁 宏 学 等 ： 方 平 筛 轴 承 座 与 机 架 连 接 结构 分 析／ ０ １年 囊 ２啊 高 ２１
大 。装 配工序 完成 后 ， 配合 性质 已发生 较大 变化 。 其 要解 决此 问题 ， 只有 加 大 配合 面宽 度 。但 加 大配 合
面宽 度将 直接 造成 结 构 复 杂 和成 本 的 升 高 ， 且 使 并
为 ７ ０ ７ ０ 的高 方平 筛 （ 称 ７ ０ ７ ０平筛 ） ４ 、３ 格 简 ４ 、３ 。筛
（ ） 承座 与机架 连接 螺栓 （ ０ 有 断裂现 象 。 ３轴 Ｍ２ ）
收 稿 日期 ｊ０ ００ —１ 修 回 日期 ：０ ０１— １ ２ １－９２ ； ２ １ －２３ 作者简介 ： 丁宏 学 （９ ６）男粮食 机 械及 制粉 工 艺 研 究 。 副 从
有限元分析轴承座
有限元分析—轴承座结构分析按如图尺寸建立轴承座的实体模型（因结构和载荷的对称性，只建立了一模型），尽量采用六面体划分轴承座的单元，轴承座在下半孔面上作用正弦径向压力P1，sin1PP ，式中rbrπFP2=（F r为径向合力，r为轴承半径，b为轴承孔厚度），轴向均布压力载荷P2，22.0PP=，径向合力F r取值：(10 + 学号最后一位数字)*1000N。
一. 建模过程。
1. 创建基座模型（1）生成长方体（2）平移并旋转工作平面（3）创建圆柱体2. 创建支撑部分3. 偏移工作平面到轴瓦支架的前表面4．创建轴瓦支架的上部5. 在轴承孔的位置创建圆柱体为布尔操作生成轴孔做准备6．从轴瓦支架“减”去圆柱体形成轴孔.7. 创建一个关键点8.创建一个三角面并形成三棱柱9.关闭 working plane display.10．沿坐标平面镜射生成整个模型.11.粘接所有体.二. 网格划分网格划分是有限元分析的关键环节，有时候好的网格划分不仅可以节约计算时间，而且往往是求解成功的钥匙。
划分网格一般包括以下三个步骤：定义单元属性（TYPE、REAL、MAT）,制定网格的控制参数，生成网格。
1．单元类型选择由于对轴承座是进行三维实体的结构分析，故选择10节点的Solid 95单元，该单元类型能够用于不规则形状，而且不会再精度上有任何损失。
它由10个节点定义，每个节点3个自由度：x,y,z方向。
2．制定材料属性指定线弹性材料的弹性模量EX=3e7，泊松比PRXY=0.3。
3．划分网格采用智能网格划分方式。
Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→将智能网格划分器(Smart Sizing)设定为“on”,并选择网格精度SIZE=2。
得到如下图所示，得到的轴承座有限元模型的总单元数21630个，节点总数为34519个。
三．轴承座载荷的施加1.根据已知条件有：轴承座所受到的径向合力F r=（10+7）*1000=17000N轴承孔半径r=17mm轴承孔厚度b=12mm由于我们只截取一般模型进行结构分析，故半个轴承孔的径向均布载荷rbrπF P 20==2*17000/（0.017*0.012*π）=144796380Pa,而实际情况轴承孔所受并非均布载荷，轴承孔最下部分受载荷最大，左右两腰部分所受载荷最下几乎为零，即轴承孔面上所受压力载荷为非线性的。
滚动轴承
200
0.8
225
0.75
250
0.7
300
0.6
fT
滚动轴承的寿命计算
三、当量动载荷 当量动载荷：是由轴承实际所受载荷转换得到的与 基本额定动载荷 C 的确定条件及性质相同的假想载荷， 用 P表示。
当量动载荷 P f p ( XFR YFA )
式中：FR 、FA — 分别为轴承承受的径向载荷和轴向载荷；
3）被“压紧”轴承的 Fa 等于与除自身内部轴向力以外，其余各轴向力之和。
滚动轴承的寿命计算
五、同一支点成对安装同型号向心角接触轴承的计算
此种情况按双列轴承计算，双列轴承的基本额定动载荷 CΣ 和基本额定 静载荷 C0Σ 为根据单个轴承的 C 和 C0 计算： 角接触球轴承：
C 1 . 625 C C 0 2C 0
◆游隙代号： 游隙：指一个套圈相对于另一个套圈，沿径向或沿轴向，
从一个 极限位置到另一个极限位置的移动量。
游隙分为： /C1 、/C2、 0 、/C3 、/C4 、/C5 共六个组别。
游隙值：小 大
0组省略。
滚动轴承的代号
◆ 配置代号：
/DF：面对面安装（正装） /DB：背对背安装（反装） •举例： 6308： 深沟球轴承，尺寸系列03，内径d=40mm，
密 封 与 防 尘 结 构 代 号
保 持 架 及 其 材 料 代 号
特 殊 轴 承 材 料 代 号
公 差 等 级 代 号
游 隙 代 号
配 置 代 号
其 它 代 号
一、基本代号
◆ 内径代号：
代号 内径 d
00 10
01 12
02 15
03 17
绘制轴承座三视图
轴承座主视图绘制
确定主视图的方向
选择轴承座的主要面作为主视图，通常为轴承座的安装面或承载 面。
绘制轴承座轮廓
根据轴承座的实际尺寸和形状，绘制出主视图的外轮廓线条。
添加细节特征
根据轴承座的结构特点，在主视图中添加如螺栓孔、油孔等细节 特征。
轴承座俯视图绘制
确定俯视图的方向
选择垂直于主视图的平面作为俯视图的观察面，通常 为轴承座的顶部或侧面。
添加细节特征
根据轴承座的结构特点，在左视图中添加如定位销孔、密封盖等细节特征。
04 三视图中的尺寸标注
尺寸标注的规则
尺寸标注应清晰明了
尺寸标注应准确、简洁，避免使用模糊或含糊不清的文字描述。
尺寸标注应完整
尺寸标注应包括所有必要的尺寸信息，以便准确描述物体的形状和 大小。
尺寸标注应统一
尺寸标注应遵循统一的单位和格式，以便于阅读和理解。
从正面观察物体，将物体的形状 和尺寸按比例绘制在图纸上。
绘制俯视图
从上面观察物体，将物体的形状 和尺寸按比例绘制在图纸上。
确定投影面和投影方向
选择适当的投影面和投影方向， 以便能够清晰地表达物体的结构 和尺寸。
绘制左视图
从左侧观察物体，将物体的形状 和尺寸按比例绘制在图纸上。
03 轴承座三视图绘制
绘制轴承座三视图
目录
Contents
• 轴承座简介 • 三视图基础知识 • 轴承座三视图绘制 • 三视图中的尺寸标注 • 三视图绘制中的常见问题及解决方
案 • 案例分析
01 轴承座简介
轴承座的定义
01
轴承座是一种支撑和固定轴承的 机械部件，通常由铸铁或钢材制 成。
02
它主要用于各种机械设备的传动 系统中，作为支撑和定位轴承的 位置。
轴承座说明书71498
目录一、前言................................. .2二、零件工功能和结构分析 (2)三、工艺分析.............................. . (2)1. 确定生产类型............................................... . (2)2. 确定毛坯类型.................................................. ..33. 确定毛坯余量 (3)四、工艺路线的确定 (4)1. 选择定位基准.............................................................. (4)2. 制定工艺路线 .43. 选择加工设备和工艺设备 .5五、机械加工工序设计........................ .51. 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 .62. 确定切削用量及时间定额 (7)六、夹具设计............................... .14七、小结 .................................. .16、前言：机械制造工程学课程设计是在学完了机械制造工程学等课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，它要求我们全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。
这次课程设计主要锻炼我们分析问题和解决问题的能力；培养我们熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力；培养我们识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。
由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。
二功能与工艺分析轴承座主要用于各种承载机构中，通过轴承座安装轴承来实现支撑。
零件上方的© 30轴承孔与轴承相连，而上面和侧面则是用于与其它零件的装配。
发动机主轴承座结构强度分析研究
发动机主轴承座结构强度分析研究发动机是汽车的心脏，它的性能好坏直接影响着整个汽车的工作情况。
但在日常生活中，往往由于汽车零件过早磨损或其他原因导致汽车无法正常行驶，严重时甚至会引起汽车故障，所以提高发动机性能非常必要。
本文主要对发动机主轴承座结构强度进行分析研究，以期提出改善发动机主轴承座结构强度的措施，从而提高发动机的工作效率和使用寿命。
一、发动机主轴承座结构强度分析研究1。
研究对象及其结构特点二、发动机主轴承座结构强度分析研究2。
试验数据的整理分析三、结论及建议四、结语发动机是汽车的心脏，它的性能好坏直接影响着整个汽车的工作情况。
但在日常生活中，往往由于汽车零件过早磨损或其他原因导致汽车无法正常行驶，严重时甚至会引起汽车故障，所以提高发动机性能非常必要。
本文主要对发动机主轴承座结构强度进行分析研究，以期提出改善发动机主轴承座结构强度的措施，从而提高发动机的工作效率和使用寿命。
发动机是汽车的心脏，它的性能好坏直接影响着整个汽车的工作情况。
在日常生活中，往往由于汽车零件过早磨损或其他原因导致汽车无法正常行驶，严重时甚至会引起汽车故障，所以提高发动机性能非常必要。
本文主要对发动机主轴承座结构强度进行分析研究，以期提出改善发动机主轴承座结构强度的措施，从而提高发动机的工作效率和使用寿命。
一、发动机主轴承座结构强度分析研究1。
研究对象及其结构特点发动机主轴承座是发动机的重要部件之一，它直接支撑着连杆等传动机构，对发动机运转有着至关重要的作用。
但是，随着时代的发展和科学技术的进步，汽车上各种精密零部件越来越多，加剧了发动机轴承座的负荷，且由于汽车零件的大型化和复杂化，给发动机主轴承座带来了较大的负荷。
同时，在制造加工方面，也需要更先进的技术来保证主轴承座的结构强度。
二、发动机主轴承座结构强度分析研究2。
试验数据的整理分析三、结论及建议发动机主轴承座是发动机的重要部件之一，它直接支撑着连杆等传动机构，对发动机运转有着至关重要的作用。
轴承座结构分析-1
大作业
进行轴承座受力结构分析，轴承座材料为Q235钢，弹性模量2.06E5MPa，泊松比0.29，结构尺寸如图1所示，轴承座的底面受垂直方向的约束，底面螺栓孔受水平方向的约束，轴孔的台阶面受到40Pa/mm2的轴向推力。
要求底座与加强筋划分为六面体网格(Solid186)，其余部分划分为四面体网格(Solid 187)，用五面体单元进行过渡。
用Word文档写出前处理，处理和后处理的主要步骤，并附主要步骤的图片（实体模型，网格划分，约束加载），最后给出轴承座的V on Mises 等效应力云图和变形图，判断轴承座静强度能否满足要求。
（模型结构和载荷左右对称，可以先做出模型的一半，利用对称约束进行求解，然后显示整个模型的结果）。
图1. 轴承座工程图
图2. 正面网格剖分图
图3. 背面网格剖分图
图4. 载荷约束
图5. 应力云图。
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进行轴承座受力结构分析，轴承座材料弹性模量2.06E5，泊松比0.29，结构尺寸如图1所示，轴承座的底面受垂直方向的约束，底面螺栓孔受水平方向的约束，轴孔的台阶面受到的轴向推力。
要求底座与加强筋划分为六面体网格(Solid186)，其余部分划分为四面体网格(Solid 187)，用五面体单元进行过渡。
用Word文档写出前处理，处理和后处理的主要步骤，并附主要步骤的图片（实体模型，网格划分，约束加载），最后给出轴承座的V on Mises等效应力云图和变形图，判断轴承座强度能否满足要求。
（模型结构和载荷左右对称，可以先做出模型的一半，利用对称约束进行求解，然后显示整个模型的结果）。
（每班学号前15同学为第一组，其余为第二组，第一组材料用Q235钢，台阶面压力55Pa/mm2，第二组材料用HT200，台阶面压力35Pa/mm2，求解完成后保存.DB文件统一由学委拷贝上交，上交作业有文件大小相同者，都记零分）。
图1. 轴承座工程图
图2. 正面网格剖分图
图3. 背面网格剖分图
图4. 载荷约束
图5. 应力云图。