亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于ANSYS Workbench的輪轂軸承單元力矩剛性分析

        2024-01-11 11:55:48余兵浩趙坤周慶慶
        哈爾濱軸承 2023年4期
        關(guān)鍵詞:法蘭盤傾斜角外圈

        余兵浩,趙坤,周慶慶

        (1. 啟東錦橋軸承有限公司,江蘇 南通 226200;2. 慈興集團有限公司,浙江 寧波 315301)

        第二代汽車輪轂軸承單元的外圈帶有法蘭盤,可以通過螺釘連接到底盤懸架上,或者安裝到鋼圈和剎車盤上。對比第一代汽車輪轂軸承,第二代的裝配零部件數(shù)更少,重量更輕,減少了汽車的燃料消耗[1]。

        剛性是滾動軸承的重要性能指標。NSK、KOYO 等海外的知名軸承制造商重點對汽車輪轂軸承的“力矩剛性”進行了分析。汽車輪轂軸承的力矩剛性顯著地影響到汽車行駛的舒適性、轉(zhuǎn)向平穩(wěn)性以及安全性,因此整車制造廠商對于該指標要求十分嚴格[2]。

        輪轂軸承的力矩剛性的另一種表述是輪轂法蘭盤相對于轉(zhuǎn)向節(jié)法蘭盤的傾斜角,主要由三大部分組成,即由輪轂軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾斜角、輪轂主軸的傾斜角和法蘭盤外圈的傾斜角疊加而成??紤]到計算量的問題,本文僅針對輪轂軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)和法蘭盤外圈的傾斜角(力矩剛性)進行分析。使用軟件 Solidworks 進行三維建模,將模型導入到 ANSYS Workbench 中進行仿真分析,從而得出其在不同軸向載荷下的應(yīng)力分布與軸向形變。通過計算得出輪轂軸承單元的力矩剛性變化,從而實現(xiàn)預(yù)測其力矩剛性變化的目的。

        1 有限元模型的建立

        1.1 模型的建立

        根據(jù)某型輪轂軸承圖紙創(chuàng)建輪轂軸承單元的實體模型,各部位倒角與圓角均按圖紙要求建立,綜合考慮到有限元模型的計算精度和計算規(guī)模,不對保持架進行分析,同時對螺紋孔的螺紋進行簡化處理,按通孔處理。

        考慮輪轂軸承單元承載具有對稱性,為減小有限元計算規(guī)模和計算時間,選取建立好的實體模型的 1/2 進行有限元分析。對鋼球與外圈溝道接觸部位建立接觸對,然后對模型進行離散化,有限元分析模型如圖1 所示。

        圖1 輪轂軸承單元有限元模型

        外圈材料屬性選擇彈性模量為 205 GPa,泊松比為 0.27。內(nèi)圈及鋼球材料屬性選擇彈性模量為 210 GPa,泊松比為 0.3。選取某車型作為研究對象,其相關(guān)基本技術(shù)參數(shù)和材料物理及力學性能參數(shù)分別見表1 和表2。

        表 1 基本技術(shù)參數(shù)

        1.2 約束分析與加載

        輪轂軸承在汽車非直線行駛狀態(tài)時,外部徑向力的作用線對軸承的中心線往往會有一定的偏移,特別是外部軸向力在輪胎接地點(此處距離軸承旋轉(zhuǎn)軸線的距離為輪胎的半徑)作用于輪轂軸承時,會受到上述外力形成的力矩作用[3-4]。

        輪轂單元安裝過程中,通過螺栓將法蘭盤外圈與制動盤連接在一起。作用在輪胎上的載荷通過螺栓傳遞至法蘭盤外圈,再傳至鋼球與內(nèi)圈。

        分析過程中,約束外圈及內(nèi)圈端面的軸向移動;內(nèi)圈內(nèi)徑表面全約束;約束鋼球的圓周方向,模擬保持架的作用。模型的坐標原點位于兩溝道中心線的中點,在坐標為(-10.9, -347, 0)處(即輪胎與地面接觸點)建立一個 MPC 單元,將其與五個螺栓孔的圓柱面進行剛性連接[5],根據(jù)該車型整車廠提供的技術(shù)標準,分別施加 500 N、1 000 N、2 000 N、3 000 N、4 000 N、5 000 N、6 000 N、6 700 N 的不同軸向載荷,如圖2 所示。

        圖2 約束和加載

        2 結(jié)果分析

        執(zhí)行計算,求解得出輪轂軸承單元在受載后的等效應(yīng)力云圖(如圖3-5)、法蘭盤外圈軸向位移云圖(如圖6-8)。

        圖3 軸向載荷500 N 時的等效應(yīng)力

        圖4 軸向載荷4 000 N 時的等效應(yīng)力

        圖5 軸向載荷6 700 N 時的等效應(yīng)力

        圖6 軸向載荷500 N 時的軸向形變

        圖7 軸向載荷4 000 N 時的軸向形變

        圖8 軸向載荷6 700 N 時的軸向形變

        2.1 強度分析

        通過計算,不同載荷下的最大應(yīng)力值如表3 所示。由圖3-5 可知,輪轂軸承單元在不同軸向載荷下,法蘭盤外圈外圓根部與凸臺連接處有部分應(yīng)力集中,但最大應(yīng)力發(fā)生在螺栓孔安裝面上。其中可以看出,在 500~6700 N 的不同軸向載荷下,200~4 000 N 時,各應(yīng)力均小于規(guī)定塑性延伸強度(Rp0.2)450 MPa;4 000~6 700 N 時,應(yīng)力大于規(guī)定塑性延伸強度(Rp0.2)450 MPa,但仍小于該材料的拉伸強度(Rm)790 MPa??梢缘贸?,在軸向載荷為 500~4 000 N時,輪轂軸承法蘭盤外圈發(fā)生彈性變形,當軸向載荷大于 4 000 N 時,法蘭盤外圈開始發(fā)生塑性變形,由于塑性變形為永久變形(不可恢復變形),輪轂軸承單元的安全風險大大增加。

        表 3 不同載荷下的最大應(yīng)力值

        2.2 力矩剛性分析

        由圖6-8 可知,在輪轂軸承受載后,法蘭盤外圈頂端被壓縮,對應(yīng)側(cè)被拉伸。此分析考慮了鋼球與內(nèi)外溝道的真實接觸,計算得出的位移應(yīng)為整個輪轂軸承單元的總位移。

        根據(jù)力矩剛性試驗測量原理公式[1]:

        其中A′-A為兩點之間的距離,△A′-A為受載兩點之間的軸向距離。

        由圖可知,A、A' 分別為兩螺栓孔中心線與外圈的交點,由三維圖可量得其距離為 129.45 mm。

        力矩為軸向載荷與力臂的乘積,力臂即為車輪有效滾動半徑 347 mm,故有:

        將不同軸向載荷下得出的軸向位移分別代入公式中,得出相對傾斜角和力矩剛性,如表4 所示。相對傾斜角和力矩剛性的變化趨勢分別如圖9 和圖10 所示。

        表 4 不同載荷下的相對傾斜角和力矩剛性

        圖9 軸向載荷-相對傾斜角變化趨勢

        圖10 軸向載荷-力矩剛性變化趨勢

        輪轂軸承的力矩剛性一般在輪轂軸承施加一定的力矩載荷條件下,通過測量輪轂法蘭盤相對于轉(zhuǎn)向節(jié)法蘭盤的傾斜角來完成,文獻 [2] 介紹了其具體測量原理和方法。依據(jù)該方法開發(fā)了力矩剛性試驗機,原理圖如圖11 所示。分別得出了 500 N、2 000 N、4 000 N、6 700 N 的相對傾斜角,并與 FEA 結(jié)果進行了對比,如表5 和圖12 所示。 從 FEA 分析結(jié)果和試驗結(jié)果對比可以看出:在試驗的載荷范圍內(nèi),兩者的結(jié)果很接近,趨勢一致;在同等載荷條件下,兩者最大誤差為 9.62 %。

        表 5 FEA 計算值與試驗值比較

        圖11 力矩剛性試驗測量原理

        圖12 相對傾斜角分析比較

        3 結(jié)束語

        針對第二代汽車輪轂軸承這種形狀比較復雜的零部件,采用 Solidworks 三維軟件進行建模,利用 ANSYS Workbench 的有限元分析功能,通過施加不同軸向載荷,分析輪轂軸承單元的力矩剛性變化特性。對比 FEA 理論分析以及試驗結(jié)果,均表明輪轂軸承單元的力矩剛性與軸向載荷之間呈現(xiàn)線性關(guān)系。因此,可以根據(jù) FEA 或試驗數(shù)據(jù)擬合直線來計算和預(yù)測其他載荷條件下的力矩剛性值。在合適的條件下進行簡化,通過軟件模擬的方法,可以預(yù)測比較復雜的輪轂軸承單元的力矩剛性,為產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計和后續(xù)實際試驗提供理論數(shù)據(jù)支撐。

        猜你喜歡
        法蘭盤傾斜角外圈
        深溝球軸承外圈表面凹坑缺陷分析
        哈爾濱軸承(2022年1期)2022-05-23 13:13:16
        法蘭盤位置度測量夾具的設(shè)計和應(yīng)用
        法蘭盤半軸鉆鉸錐孔專用夾具設(shè)計
        角接觸球軸承外圈鎖口高度自動檢測規(guī)改進
        哈爾濱軸承(2020年2期)2020-11-06 09:22:34
        以“傾斜角與斜角”為例談概念教學
        基于飛參Щp-4配電板的傾斜角故障研究
        電子測試(2018年14期)2018-09-26 06:04:14
        貯箱壁板法蘭盤裝配及自動化焊接工藝
        直線的斜率與傾斜角
        雙溝球軸承外圈冷輾擴數(shù)值模擬與試驗研究
        軸承(2010年2期)2010-07-28 02:25:56
        沖壓外圈滾針軸承裝配機
        軸承(2010年2期)2010-07-28 02:25:52
        久久精品国产亚洲av麻豆床戏| 一本一道波多野结衣av中文| 99福利影院| 日韩女优一区二区在线观看| 亚洲av无码成h在线观看| 国产精品三级在线观看无码| 欧美人与禽交zozo| 亚洲福利网站在线一区不卡| 欧美成人家庭影院| 樱花草在线播放免费中文| 亚洲欧美日韩高清中文在线| 麻豆三级视频网站在线观看 | 亚洲精品无码久久久久牙蜜区| 色yeye免费视频免费看| 男女搞黄在线观看视频 | 无码中文字幕加勒比一本二本| 中文字幕一区二区网站| 麻神在线观看免费观看| 人妻 色综合网站| 91av视频在线| 91桃色在线播放国产| 天天做天天爱夜夜爽毛片毛片 | 一区二区日本影院在线观看| 激情综合五月婷婷久久| 国产美女久久精品香蕉69| 亚洲福利天堂网福利在线观看| 日本三区在线观看视频| 国自产拍偷拍精品啪啪一区二区| 欧美日韩中文国产一区| 国产颜射视频在线播放| 亚洲毛片在线免费视频| 国产精品免费精品自在线观看| 亚洲AV无码成人精品区网页| 亚洲中文字幕综合网站| 中文字幕人妻熟女人妻| 日日摸夜夜添夜夜添无码免费视频 | 蜜桃视频色版在线观看| 国产91精品高潮白浆喷水| 国产精品无码久久久久| 亚洲av在线播放观看| 国产女人乱码一区二区三区|