应力分析报告

1、C型PMW扶正器轴应力分析报告c型扶正器轴频繁出现断裂或裂缝，裂缝或者断裂位置如图1所示:图i岀现问题的扶正器轴为了分析此问题的原因，对扶正器轴进行应力分析，看其应力分布情况。、有限元应力分析断裂或出现裂缝的扶正器轴规格是：硬度为HRC3742,端部壁厚为4mm，与10芯插座连接处根部为直角，如图 2所示:图1扶正器轴规格用ANSYS软件对扶正器轴进行应力分析，轴的模型为原始状态，即壁厚4mm,根部为直角，加载荷为扭矩 1500Nm，约束和载荷的位置如图 2所示:旳東止于此交-遗近分析的结果如图3，4所示:图2扶正器轴载荷图图3加载端应力分布图图4约束端应力分布图MTftL SCTJUTICN

2、Fig;STEP-1SUE =1 TIb£=l 二两sm - 盘理:=+ 515£-1=.24?Z+J9图5加载端应力分布图经过观察轴应力集中位置恰好处于与10芯插座连接处根部，为了消除应力集中，采取在应力集中处（即为根部倒圆角），分为轴向圆角和偏向圆角。1.而轴向圆角又分为 R1.5和R2.5;分别对以上2种情况做有限元应力分析，结果如图58所示：（1）轴向圆角 R1.5,壁厚4.5mmANAlt? 1 2011 22;l:06 PLcrr 卜©图6约束端应力分布图(2)轴向圆角 R2.5,厚4.5mm图7加载端应力分布图图8约束端应力分布图对比上述2种情况的应

3、力分布图观察，发现轴向圆角R2.5比R1.5所受应力明显偏小；所以我们采取选择圆角为R2.5的再进行分析，现在对位置进行分析，如果以根部直角为圆心，轴向中心线方向为 x轴，偏向圆角圆心位置又分为三种， 分别为（0.5,0.5）、（-1,1 ）和（1,2）。见下图r10.01U2.三种偏向圆角分析结果如图914所示：（1）偏向圆角 R2.5,厚 4.5mm，圆心（0.5,1.5）图9加载端应力分布图图10约束端应力分布图(2) 偏向圆角 R2.5,厚4.5mm，圆心(-1,1)4SM75.27DE+08.137E+08.403&tQeAhlJUL 2B 201： 防：工：_三 PLcrr

4、 rc. l图11加载端应力分布图PTOWL SOJUTICMSTEP-1 农疋=1TItE=lSECV 网】 口盤=.003375 SM5J 4- ofiT5SMX = .72ziZ+J9Fig： 3,須ANT7L 26 EOTQB 閘 22fwt no, iHi456675左遊曲叫他沁畑溢亦机钦严沁口趣畑沁咖宓叭F le: Cjse2图13约束端应力分布图(3) 偏向圆角 R2.5,厚4.5mm，圆心(1,2)PTOWL SOJUTICMSTEP-1农疋=1ALG 1 201：22:01:17EWT ND.5ECV 网】 匚： =+巧砂皿图13加载端应力分布图ANOTG 1 201121:

5、59:11 rmr no. 13'；7.174E-+08*344E+Ue514E+D6.6B4E4阳.854E+0a.11.309*USE+09,136E4-O9F le； cae?TIME=1图15约束端应力分布图对比偏向圆角 R2.5的3种情况，发现圆心为(1,2)位置的轴所受应力明显偏小。3.最后我们把上述5种情况归纳为如下表格:最类大亡 '、型 力无 圆角，轴 端壁厚4mm ,轴向 圆角R1.5mm , 轴端壁厚4.5mm轴向 圆角R2.5mm , 轴端壁厚4.5mm偏向圆角R2.5,壁厚4.5, 圆心坐标(0.5,1.5)偏向圆角R2.5, 壁厚4.5, 圆心坐标(-

6、1,1)偏向圆角R2.5,壁厚4.5, 圆心坐标(1,2)加载端(MPa)231219143235107115约束端(MPa)332110121300643136根据上述表格对比，可以看出最小的2种情况是轴向圆角R2.5和偏向圆角R2.5【圆心为(1.2)，再仔细对比此2种情况的应力分布图ANTEP=LSUB -1TIFE=1SED7 (S1OK -. 654E-O4 泅=442472StK > .16QE+O9TC 28 2011_ :_一：=一1File:442472-】海沁ANPDG 1 2011 22:01:17 IWT NO. 1N2EAL ：rJLf：TClI !?IEELS

7、OB -1TI>E=1SEOV 膚础图15加载端（左边是轴向圆角R2.5，右边是偏向圆角 R2.5）twHL soLiuriaiTE=1SUB -1TIPJK=LSEO7 (JWG：EMK -. 165E-C4 鱼创=49OL7fiSTK -336E+09ANJFilm:电亍一 . ._ ；_：_PLOT L-D. 1Ros i m 21:59:11 ?LOT NO. 亠37?7OS J殛曲制4咲気停/沁叫海弄迹吩加逓亦遍“Fils； 03567图16约束端（左边是轴向圆角 R2.5，右边是偏向圆角 R2.5）轴向圆角应力集中较小，只是在尖角小范围内产生143MPa （加载端）和121MPa （约束端），如果去除尖角，其它部位最大应力大约为125MPa （加载端）和90MPa（约束端）；而偏向圆角最大应力集中区域较广，在圆弧面较大范围产生 115MPa （加载端），约束端分布较好，只是在局部很小范围产生最大应力，但是其应力值较大，最大为136