轴承座进行结构分析-1

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。

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。

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。

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。

机设定单09－1、2、3有限元法大作业
轴承座实体建模及静力学分析
图1为某轴承座的实体结构，图中尺寸单位为m，轴承座的受力及约束情况如图2所示，要求用ANSYS软件完成该轴承座的实体建模及静力学仿真分析，并撰写分析报告。

已知材料属性为弹性模量为3⨯107Pa，泊松比为0.3。

具体要求：1. 报告由实体建模、单元类型选择、网络划分、加载及约束及后处理等几部分组成，关键操作步骤及主要参数的确定在报告中需作明确说明，后处理需给出应力云图与应变云图，并对计算结果进行分析。

2. 图2中镗孔上的推力P a和座孔向下的作用力P s为分别式(1)和式(2)计算。

+
=
P(1)
本人学号后
(位
2
1000
)Pa
a
+
=
)Pa
本人学号后
(位
3
5000
P(2)
s
3. 分析报告用A4纸打印，注明班级、学号及姓名，于课程结束后2周内统一上交。

图1 轴承座实体结构
图2 轴承座受载及约束情况。

角型轴承座结构分析
1、采用三角形带座外球面轴承结构
为了适应农业机械结构要求，设计采用了带座外球面轴承类型，它是由外球面球轴承和一个轴承座组成，该种轴承的外圈具有球面外径，与轴承座的凹球面内孔相配合，具有自动调心功能，适用于刚性差、扰度较大的通轴。

轴承座设计为三角形铸造轴承座，轴承选用具有自动调心、安装方便、密封结构完善的AEL系列带偏心套外球面球轴承，此类轴承主要特点为轴承上一端有一定的偏心度，并有同样偏心度的偏心套与其配合。

2、设计了铸造防尘盖及油封
由于农业机械使用环境条件比较苛刻，轴承要求有很高的密封性能才能保证使用。

为此在三角形轴承座两侧设计了铸造防尘盖。

这种防尘罩强度高，可以抗击大硬土块、沙石的冲击。

由于轴与防尘盖内径之间留有较小间隙，还可以有效阻挡大土块、沙石进入轴承内部。

防尘盖内部设计安装了密封骨架式油封以加强密封。

由于油封内径尺寸比轴颈小，有一定过盈量，油封装在轴上后，其刃口的压力和自紧弹簧的收缩力对密封轴产生一定的径向抱紧力，遮断泄露间隙，可阻挡轴承外部泥土、沙水的进入。

该油封具有安装位置小，轴向尺寸小，结构紧凑，密封性能好，使用寿命长的特点。

滚动轴承由哪几部分组成？滚动轴承由于用途和工作条件不同，其结构变化甚多，但基本结构都是由内圈、外圈、滚动体（钢球或滚子）和保持架四个零件组成。

（1）内圈（又称内套或内环）。

通常固定在轴颈上，内圈与轴一起旋转。

内圈外表面上有供钢球或滚子滚动的沟槽，称为内沟或内滚道。

（2）外圈（又称外套或外环）。

通常固定在轴承座或机器的壳体上，起支承滚动体的作用。

外圈内表面上也有供钢球或滚子滚动的沟槽，称为内沟或内滚道。

（3）滚动体（钢球或滚子）。

每套轴承都配有一组或几组滚动体，装在内圈和外圈之间，起滚动各传递力的作用。

滚动体是承受负荷的零件，其形状、大小和数量决定了轴承承受载荷的能力各高速运转的性能。

（4）保持架（又称保持器或隔离器）。

将轴承中的滚动体均匀地相互隔开，使每个滚动体在内圈和外圈之间正常地滚动。

此外，保持架具有引导滚动体运动，改善轴承内部润滑条件，以及防止滚动体脱落等作用。

在推力轴承中，与轴配合的套圈叫轴圈，与轴承座或机器壳体配合的套圈叫座圈，轴圈和座圈统称垫圈。

除了上述四个零件外，各种不同结构的轴承还有与其相配的其他零件。

例如，铆钉、防尘盖、密封圈、止动垫圈、挡圈及紧定套等。

滚动轴承用钢的基本要求？滚动轴承零件常用的材料有哪些？滚动轴承用钢的基本要求：一、接触疲劳强度轴承在周期负荷的作用下，接触表面很容易发生疲劳破坏，即出现龟裂剥落，这是轴承的主要损坏形式。

因此，为了提高轴承的使用寿命，轴承钢必须具有很高的接触疲劳强度。

二、耐磨性能轴承工作时，套圈、滚动体和保持架之间不仅发生滚动摩擦，而且也会发生滑动摩擦，从而使轴承零件不断地磨损。

为了减少轴承零件的磨损，保持轴承精度稳定性，延长使用寿命，轴承钢应有很好的耐磨性能。

三、硬度硬度是轴承质量的重要质量之一，对接触疲劳强度、耐磨性、弹性极限都有直接的影响。

轴承钢在使用状态下的硬度一般要达到HRC61~65，才能使轴承获得较高的接触疲劳强度和耐磨性能。

四、防锈性能为了防止轴承零件和成品在加工、存放和使用过程中被腐蚀生锈，要求轴承钢应具有良好的防锈性能。

滑动轴承是一种广泛应用在工业领域的重要机械零部件，它具有许多独特的特点和多种不同的结构形式。

本文将简要介绍滑动轴承的特点及其常见的结构形式，以期为读者更好地了解和应用滑动轴承提供帮助。

一、滑动轴承的特点1.1 负载承受能力强：滑动轴承能够承受大量的负载，在一定程度上减少了机械设备的磨损，延长了使用寿命。

1.2 运行稳定且噪音小：滑动轴承在运行过程中具有良好的稳定性，且噪音较小，能够为机械设备提供良好的运行环境。

1.3 安装维护简便：滑动轴承的安装和维护相对比较简便，能够减少设备的停机时间和维修成本。

1.4 具有一定的自润滑性：滑动轴承能够在一定程度上实现自润滑，减少了摩擦和磨损，提高了机械设备的工作效率。

1.5 适用范围广泛：滑动轴承适用于各种不同类型的机械设备，可以满足不同工作条件下的需求。

二、滑动轴承的结构形式2.1 滑动轴承的平面滑动结构：平面滑动轴承是最常见的一种结构形式，它由滑动轴承座、滑动轴承套、滑动轴承润滑脂和轴承套等部件组成，通过润滑脂来减少摩擦和磨损，实现轴承的正常运转。

2.2 滚动滑动轴承的结构：滚动滑动轴承是一种利用滚动体在内圈和外圈之间滚动运动的轴承结构形式，它能够承受较大的径向负载和轴向负载，具有较高的刚性和承载能力。

2.3 液体滑动轴承的结构：液体滑动轴承是一种利用液体膜分离的技术原理，通过润滑油膜来减少摩擦和磨损，实现轴承的稳定运转。

2.4 多孔滑动轴承的结构：多孔滑动轴承是一种通过多孔结构实现润滑的轴承形式，它具有良好的润滑性能和降噪减震效果，并能够适应高速、高负载的工作环境。

2.5 其他滑动轴承的结构形式：除了上述常见的滑动轴承结构形式外，还有一些其他特殊类型的滑动轴承，如磁悬浮滑动轴承、气体动压滑动轴承等，它们在特定的工作条件下能够发挥出更好的性能和效果。

总结而言，滑动轴承作为一种重要的机械零部件，具有负载承受能力强、运行稳定且噪音小、安装维护简便、具有一定的自润滑性和适用范围广泛等特点。

毕业设计(论文)零件的结构工艺性分析学 院 工业制造与管理学院年 级专 业学 号 2学生姓名 指导老师 刘俊蓉2013 年 3 月毕业论文(设计)诚信承诺书四川科技职业学院毕业设计（论文）评审表（指导教师用）说明：在“A、B、C、D、E”对应的栏目下划“√”四川科技职业学院毕业设计(论文)任务书摘要数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，它是继传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通讯技术和光电技术一体的现代制造业的基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。

数控装备则是以数控技术为代表的新技术对传统制造业和新兴制造业的渗透而形成的机电一体化的产品。

数控技术制造自动化的基础，是现在制造装备的灵魂核心，是国家工业和国防工业现代化的重要手段，关系到国家的战略地位，体现国家的综合水平，其水平高低和数控装备的多少是衡量一个国家工业现代化的标志。

零件的结构工艺性是指在满足使用性能的前提下，是否能以较高的生产率和最低的成本方便地加工出来的特性。

为了多快好省地把所设计的零件加工出来，就必须对零件的结构工艺性进行详细的分析。

机械零部件的工艺性不足是现代工业生产中提高效益、确保产品质量的关键。

零部件的结构应满足在制造、维修全过程中符合科学性、可行性和经济性的要求。

工艺性具有整体性、相对性和灵活性的特点。

本论文就数控加工对典型的轴类零件进行的零件结构工艺性分析，主要是对零件图的分析、毛胚的选择、零件的热处理、工艺路线的制定、数控加工工艺文件的填写、数控加工过程的编写。

设计合理的加工工艺过程，充分发挥数控加工的优质、高效、低成本的特点，以及对零件的加工工艺进行分析。

关键词：零件；结构；工艺性；数控加工目录第一章零件的结构工艺性 (1)1.1、零件结构工艺性的一般原则 (1)1.1.1、便于安装 (1)1.1.2、便于加工和测量 (1)1.1.3、利于保证加工质量和提高生产效率 (2)1.2、零件的结构工艺性 (2)1.2.1、合理确定零件加工精度与表面质量 (2)1.2.2、保证位置精度的可能性 (2)1.2.3、尽量避开或简化内表面的加工 (2)1.2.4、合理的规定表面粗糙等级和粗糙度的数值 (2)1.2.5、零件结构工艺分析——图纸的审查 (3)第二章零件加工工艺分析 (9)2.1、分析零件图纸中的尺寸标注 (10)2.2、零件的结构工艺性分析 (11)第三章工艺方案 (12)3.1、零件的材料选择、毛胚及热处理 (12)3.1.1、轴类零件的材料 (12)3.1.2、轴类零件的热处理 (12)3.2、轴类零件的安装方式 (12)3.2.1、采用两中心孔定位装夹 (13)3.2.2、用外圆表面定位装夹 (13)3.2.3、用各种堵头或拉杆心轴定位装夹 (13)第四章零件加工工艺设计 (14)4.1、确定加工路线 (14)4.2、数控加工工艺过程卡片 (15)4.3、编写程序数控加工程序 (16)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)第一章零件的结构工艺性1.1、零件结构工艺性的一般原则为了获得良好的工艺性，设计人员首先要了解和熟悉常见的加工策略毕业论文的工艺特点。

调心滚子轴承的工作原理和结构分析调心滚子轴承是一种常用的滚动轴承，具有在载荷和速度条件下高度可靠性和耐久性的特点。

它能够承受径向力和轴向力的复合作用，并在轴承外壳中实现旋转运动。

本文将对调心滚子轴承的工作原理和结构进行分析，以期更好地理解其工作机制。

首先，我们来了解调心滚子轴承的工作原理。

调心滚子轴承采用了滚动摩擦方式来支持旋转的轴承和载荷。

它由内环、外环、滚子、保持架和调心环等组成。

工作时，内环装在轴上，外环则装在轴承座上。

在载荷作用下，滚子能够沿内外环的滚道旋转。

调心滚子轴承的关键在于调心环。

调心环连接内外环，能够使滚子产生相对于轴承座轴线的调整。

这样，调心滚子轴承就能够在一定范围内自我对中，以适应不同的轴向偏差和倾斜。

接下来，我们来分析调心滚子轴承的结构。

调心滚子轴承的内外环一般采用钢材制造，以保证其强度和刚性。

滚子是轴承的主要负荷部件，经常采用圆柱形滚子或圆锥形滚子。

这些滚子通过保持架固定在一起，形成滚动集。

保持架通常采用钢板或铸铝制造，以确保滚子在工作过程中有足够的空间来运动。

调心滚子轴承的内圈和外圈上，有一组对称的滚道。

它们的形状可以是球形、圆柱形或圆锥形。

这些滚道能够提供足够的支持面积，使滚子能够在其上自由旋转。

调心滚子轴承中的调心环位于滚子和内外环之间，通过螺纹等机构与内环和外环连接。

调心环的调节能力使得滚子能够根据外力和轴向偏差自由调整位置，并保持合适的对心度，保证了轴承的稳定性和可靠性。

在调心滚子轴承中，滚子的运动主要受到径向力和轴向力的影响。

径向力是垂直于轴线的力，主要由负载产生。

轴向力则沿着轴线的方向产生，可以通过外力或者轴向设定的预载力引入。

通过调节调心环和保持架的位置，调心滚子轴承能够在不同的载荷和运转条件下保持稳定的运动，并承受较大的轴向力和径向力。

总之，调心滚子轴承作为一种常用的滚动轴承，具有高可靠性和耐久性的特点。

它能够在复杂的载荷和速度条件下承受径向力和轴向力的复合作用，并通过调心环的调整实现自我对中，以适应不同的轴向偏差和倾斜。