Тема курсовой:
Линейный статический анализ вала-шестерни радиальной фрезерной головки токарного станка с ЧПУ в системе конечно-элементного анализа ANSYS.
Задание.
Даны модели (КОМПАС 18) деталей и сборка фрезерной головки, в папке "Export jgs stp prt" есть результаты экспорта подсборки Зубчатая передача в трёх форматах (stp, prt, jgs - в качестве геометрии попробуйте что больше понравится)
1. 3D-модель передачи предварительно посмотреть в какой-либо системе (например, в SpaceClaim) и убрать лишние детали (подшипники, кольца и т.п.). Материал принять Sructure Steel.
2. Сборка фрезерной головки дана для понимания того, где находятся опоры, как необходимо зафиксировать элементы передачи.
Условие нагружения:
Крутящий момент, приложенный на торец тихоходного вала равен 300 Н*м, со стороны этого же торца приложить удалённую силу (remote force) на расстоянии 120 мм от торца на оси вращения вала. Радиальная составляющая этой силы равна 180 Н и направлена параллельно оси вала-шестерни. Осевая составляющая вдоль оси вала на торец, величина 150 Н.
До загрузки геометрии рекомендую удалить внешние кольца и шарики всех подшипников и детали, не несущие нагрузку или контакта со сборкой.
Закрепление:
на дорожки качения внутренних колец подшипников, базирующие торцы колец подшипников, на впадины шлицев входного вала-шестерни приложить Frictionless Support (без трения).
Контакты:
контакт между зубьями колеса и венцом шестерни в передаче Frictionless Support. Остальные контакты Bonded.
Вопросы, которые надо решить:
1. Определить при заданных выше условиях прогиб (перемещение), напряжения по Мизису, под нагрузкой и остаточную величину прогиба (если возникает) вала-шестерни.
2. Рассчитать величину крутящего момента, при котором величина перемещения торца вала будет равна 0,02 мм.
Рекомендации:
Модель ступени экспортировать из КОМПАСа в один из форматов STEP, PARASOLID, JGES или другой, чтобы геометрию можно было прочитать в ANSYS Workbench.
До загрузки геометрии рекомендую удалить внешние кольца и шарики всех подшипников и детали, не несущие нагрузку или контакта со сборкой.
Материал всех деталей принять "Конструкционная сталь", кроме вала-шестерни - "Нелинейная сталь" (проверить есть ли остаточные деформации).