齿轮疲劳寿命,咱先此 stone 进行评估。大家好,这节课主要给大家去介绍一下齿轮的寿命评估,因为我们齿轮在捏合过程当中,整个齿的一个受损状态是交替的,所以说这个地方的话需要去对整个齿轮进行一个疲劳寿命评估, 借助 sdoor 奔驰自带的这样一个疲劳工具去进行。这里的话我们拖拽出稳态结构,然后导入齿轮,右击导入我们这样一个齿轮, 滑动齿轮之后右击进入到比赛 model。 当然这个地方的话我们可以看一下整个齿轮的话,就是我们选择单个齿轮就行。我们这里的话不去选择一个装配体齿轮, 因为对于我们单个齿轮而言,评估的话只要说针对某一个齿去进行评估就行, 就是我们在去做仿真的时候,默认他整个加一个加工是均匀的,没有办法去考虑他的一个加工缺陷,就这个点。 再一个的话就是我们去做漂寿命。屏幕的话,其实我们需要去考虑的是他整个这样一个硬币状态,我们最终去计算出来的这样循环次数的话,其实也是针对他的一个循环状态去进行的。这里所以说我们可以借助稳态模块,可以借助单个零部件去算我这样一个装配体的一个漂寿命。 接下来我们去将底在 model 店面关闭掉,然后我们可以看一下材料定义,因为我们需要去进行整个疲劳寿命评估,所以说这个地方的话就是需要具备这样一个疲劳相关的材料参数。当然我们这里的话主要进行是硬力疲劳, 说他需要我们 s n 曲线,对于我们整个系统自带的结构钢,他在我们这个地方的话已经提供了这样一个 s n 曲 曲线,对于 sn 曲线而言的话,其实他这里主要针对的是循环次数以及我们胶片阴历之间的一个关系,当然他也以我们一个曲线的形式给我们去做了一个展示,我们这个地方的话就去借助系统自带的这样一个 sn 曲线,如果说大家做自己的一个实际模型,实际的这样一个比较寿命评估的话, 我们需要去根据实际产品材料去测试,或者说去查阅相关文件去获取我们这样一个 sn 曲线。 进入到我们这样一个页面之后啊,接下来的话需要去对我们这样一个齿轮的边界加载去做一系列的控制,当然默认的话就是结构钢,所以说这个地方的话我们也不需要去动的材料, 然后我们右击选择生成网格,整个网格的话相对而言的话也是比较粗糙的,因为是单个零部件,我们去算的稳 看,所以说我们可以适当的去将所谓的这样一个分辨率稍微调高一点点,我给他调成五,让整个网格稍微去加密一点。 整个网格加密完成之后,接下来的话我们就去进行边界求解设置以及载合条件的控制,就是我们这里的话选择稳态结构去将整个内圆孔去做一个固定,因为我们现在考虑的是单个齿的一个受力状态,这里最佳的话肯定是我们去把齿轮的装配底给他去一起加进来, 然后去通过扭距距离施加,去看整个齿的一个受力状态,他就做 pr 评估,做一个简单的等效,我们在这个位置的话,给他施加上对应的这样一个力, 来个力在我们整个这个尺面上施加力完了之后,沿着我们这样一个 y 方向,那竖直向下的这样个力,将我们这样一个定义方式由始量更改为分量,然后沿着 y 方向 我们给他施加一个一万六,稍微大一点点,然后我们整个求解的话就去把落弹簧调整为程序控制,然后其余的设置的话,我们可以先保持不动,然后我们直接去进行求解,去看整个齿轮的这样一个硬力分布,因为我们现在的话是硬力疲劳,需要基于我们整个硬力状态硬力结果去进行 评估,没有机选择插入查看我们这样的阴历。当然整个求解过程当中的一些缺陷因子啊,或者说我们整个平均阴历修正啊,或者说等等其他一系列的这样一个影响因子,咱们都先不考虑,纯粹的考虑当前这样一个缝里的死因子, 是我们对应的这样一个二百二十造化的一个例,有了这样一个二百二十造化,其实我们也可以基于我们结构钢我们默认提供的这样一个身曲线,可以大概去估算一下二百二十造化。你在这里的话可以 简单的去做一个差值,这里的话大概是在这个位置就是我们两千到一六左右的一个循环次数,放在这里的话,我们整个对应的这样一个 排序可以稍微简单去排一下,但是你可以简单去看一下,或者你在这个位置上也可以简单去做一个差值进行查看,就根据我们自己的一个类似于差值数学差值的方法,通过我整个这样一个数学的方法去进行一个求解。 好了,这里的话我们可以右击插入我们疲劳工具,然后在这里的话我们就直接选择对应的对称循环好了,这样一个对称循环的话,在某种程度上来说的话,他还是有点问题的, 就意味着我们应力状态会受到正应力,也会受到对应的这样负。当然这里的话就是以拉压为例,拉应力然后使我们对应的压应力都是会 同时承受,但是对于我们齿轮接口而言,他其实是没有对应的这样压抑啊。这里话咱们先不管,先给你去算一下,看一下我们这样一个结果,有机评估寿命,此时我们整个这样一个福值的话,肯定为一,这地方是一,这地方是负,一 我们整个比例因子也给他控制的值意,所以说此时整个最终参与计算的这样一个盈利值的话,就是等效交变盈利的话,就是算出来的这样的等效盈利的一倍啊。我们右击选择评估结果, 可以看一下我们这里的一个循环次数,当然我们刚刚也看到了这样一个材料,这个位置你可以自己去对标一下二百二十兆帕,这个地方的话还能更加清晰化一点, 挪一挪,更加精细化一点,就是一万到两万之间,这里的话你可以看看我们整个这个寿命是不是一万到两万,大概在一万八左右。好,那这里的话我们并没有给你去具体化,你这里的话可以自己去做一个线, 然后的话我们也可以什么也可以去将我们对应的这样一个循环情况按照我们的实际情况去更改一下。 这句话我们就基于零,因为实际情况下在这做的时候,我们整个齿轮的话要么受这样一个弯曲,他类似于局部的一个受拉状态,要么就是整个那块的话,可能说他的阴秘状态会趋向于零,本来我们这里现在观察关注的是这个位置可能会受到挤压, 然后这句话再去进行一个评估,此时的福值的话是一减零除以二等于零点五,如果说你这里再去做的话,他是整个等销交变硬币的零点五倍去算整个寿命值,他是放大的,当然你也可以自己在 sn 里面去进行查看,除此之外的话, 应该去将我们这样一个基于零的比例因子适当的给他放大一下,基于二零这样一个状态去进行。好了,这里 的话其实我们并没有去考虑整个平均阴历的问题,所以说这里的福值依然唯一算出来寿命值跟我们第一次计算他其实是一样的。如果说你考虑平均阴历,因为他受到的是拉阴历嘛,对我们整个寿命值他其实是有削弱的。 考虑我们整个平均阴历的这样一个修正,这个地方的话,你可以看一下,就我们整个寿命值他其实是在减少的,就像我之前给他说的,整个拉引力会降低,我这样的寿命值就是由一万八变成了我们五十一次循环左右。以上的话就是我们这节课的一个主要内容,谢谢大家。
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轴承系统强度与疲劳特性分析,今天给大家分享一个轴承系统强度与疲劳特性的分析案例。通过 happy max 建立轴承系统的结构化网格,通过 external model 实现 imp 文件的一个输入,通过顺台动力学完成整个轴承系统强度的评估, 最后通过佛迪克透疲劳工具完成整个轴承系统的疲劳特性的分析。这个是我们的轴承它的一个几何模型,那么它包括这样一个内圈,外圈以及保持架,还有滚子这几个组件组成在这里呢,材料使用默认的结构钢参数,在连接关系这里呢,建立 一个对地的转动腹,建立三组摩擦接触,分别是滚珠与内圈之间的摩擦接触,滚珠与外圈之间的摩擦接触以及滚珠与保持架之间的 摩擦接触。在这里呢,摩擦系数设置为零点幺五,接触钢度设定为零点零一,钢度更新这里使用每次叠带,其余他说我们保持默认网格,这里的话就是在 hoppermax 中完成的整个轴承系统的结构化的网格划分,我们所有的网格全部都是六面体的结构化网格。 在边界条件这里呢,对外圈施加一个固定支撑,然后对内前施加一个转速。速度的大小呢,是从零弧度每秒增加到一弧度每秒。 整个分析的过程呢,时间为一秒钟,使用自动时间步在这里呢,初始补偿为二十五,最小补偿为二十,最大补偿为两百五十。然后时间积分是打开的大病开关也是默认打开的。求解过程中我们可以观察他整个的这样一个迭代收敛曲线求解完成之后呢,可以查看他整体的 这样一个变形情况。在这里我们可以点击播放,可以查看整个轴承在转动过程中的一个运动的动画, 可以看到整个轴承内圈发生转动,带动滚珠发生转动,滚珠带动保持架发生转动,那么整个结构它的一个对称性还是非常好的。那么在这个上面我们可以把它的网格给它关闭掉,也可以看到它整体的这样一个变形结果还是非常的好的。接着我们可以再去查看它整体的这样一个应力情况, 点击播放查看它整体的应力的一个变化的情况。可以看到在这里轴承系统它的一个应力的变化也是非常具有对称性的, 在这种结构化网格下,他整个的应力的分布状态,这个对称性非常明显的。在这个下面我们可以看到随着整个内圈的转动,整个轴承系统上他整个应力的这样一个变化过程, 它的硬力的大小并不是横定的,而是在不断的发生这样一个波动。同样的我们在这里也可以针对这个保持架查看它上面的硬力的一个变化情况。在保持架上的硬力是比较小的,可以再看一下 内圈上的硬力的变化情况。同样的我们在这里可以查看他在一些对称位置,比如说左右对称的位置,这两个点上的硬力的一个大小,那么他是五十五点七五幺,左边呢是五十五点七五八,这两个大小就非常接近了,说明我们整个模型 他这个对称性计算的误差也是非常小的,也可以添加一个接触工具,查看他在整个吮肽运动过程中接触状态的一个变化情况,以及整个运动过程中所有的这样一个接触面上的接触压力的变化情况。在这里也可以看到,随着他的这 这样一个转动的发生,整个接触面是在不断发生变化的,接触位置是在不断发生改变的,接触的压力是在发生这样一个波动的,与这个等效硬力的变化的一个波动程度呢,基本上是比较相似的。 在这里呢也可以添加一个疲劳工具箱,轴承系统的疲劳工具通过这样一个数据完成它的一个评估, 横坐标是这样一个时间轴,然后纵坐标的话是这样一个扶值,然后它的一个后缀呢是点 d i t 的一个测试数据 入到这个疲劳工具箱中,然后添加他的这样一个寿命结果以及损伤结果,还有安全系数,以及这样一个双轴性指标,还有雨流技术法中的雨流矩阵以及损伤的雨流矩阵,以 及疲劳的敏感性因子,依次查看它对应的一个结果。按序列的这样一个再合历程条件 下,他所能得到的这样一个最大的寿命呢,是两千九百三十二点六个循环,在最小的循环次数是七十九点三九二个循环,他的一个损伤呢也是发生在这个应力比较大的一个位置,安全因素的话他就比较小了。 双轴性指标呢,指示出了他整个结构在受力过程中最大主应力的一个方向的一个问题,他是受到拉力还是受到剪切力, 然后与额矩阵呢?也可以看到他每一个块下面所对应的交变应力的这样一个统计的结果,及对应的这样一个损伤矩阵,还有相关的疲劳的一个敏感性因子。今天的分享就到这里。
