AGV关键零部件有限元分析与校核

1、AGV关键零部件有限元分析与校核fl动导引小车可範的H械结构是T隐运fj的关甌因此有必要对设it的fl动导引小车关權零部件进Jj分析校檢.由于实验ft机尺寸较小，市面上的轴承座.电机座体积庞大笨重.不适合用在木实验的门动导引小牟因此n行设汁加匚出轴承座、电机唾等支撐件.这里对这些支撑杵的强摩刚度进打校核分析.另外传动轴和握等悽动零91件在倩遴力和扭矩方面起到炭键性的作用.在加匚制ift出这小山；z前也需疲迹【强皮n-r展m滞足实脸便用的竖求.传统的通过结构简化和受力情况分析的计算方法效率较低I只适MJHW简单的结构，讨较1Z杂结构吋以通已仃限儿“析他件比幼仃效对机械结构进tf有限元分析时*首先

2、通过前魁理建立有限元的摸型,生成划仆的网恪检熨.然后施加边粹条件进行求解、这步坚进行书限兀分析的关键.风厉进行髒处用育齐卜州应的求解结果fh.ASYS|i上仃區匹模空股仃输入法和创建法.输入法乞代接输入其他CADft件创建好的买体模型.创建法是在ANSYS环境中从无到有创建实体模型卩叫在进行丸GV车体结构设计时已絵通过Sulidwurks三维实休模空.这里釆用输入沐可以转换格式后导AANSYS中分析,ftANSYS(jyb分析之前,将对结果闿响不大的部分进行简化以减少计算呈*缩短计算时间口23AAGV键联接的有限元分析在AGV传动的过程中.键昆驱动轮轮毂和转轴联接的关键部分.由具有结构筒单、对

3、中性好、拆装方便等优点【列，这里采用的赴用平键联樓載轴和轮載进疔同向圃定.平犍的侧面与键槽的挤压传递转炬.普迪平键主要失效形式为I：作面的压溃.对平键强度校核一般设挤压力均匀分伤在挤压而上则键的挤压强度为227x2kid27x2kidg(2-12)式中T轴传递的扭W（N-m）：k键与轮毂键槽接触的高度.X=0.5力.此处力为键的高度（mm）：/键的（i效工作长度（mm）：d轴的直径（mm）：J平均挤压应力（MPa：0一一键、轮毂、轴材料的最小许用挤H航力（MPa）,可由責表得到。已知轴的直径8mm键的尺寸为Ax/x/=3x3xlOmm.传递的转矩为=2Nm,键的许用剪应力r=60MPa.许用压

4、应力7=l（）OMPa轮毂的材料为硬质聚氯乙烯，是键、轮毅、轴三者中强度最弱的材料.轮毂材料是硬质聚氯乙烯，其许用挤压应力经査表可知为56.291.4MPa。山式（2-12）可紂：a=2/，1（l2,233.3MPa77（/2）=500Nm,剪应力r=点/=500/仗*1.5,+3x10）MPa=13.49MPar=60MPa由此也可见键-般不会剪断。键联接的有限元模型与有限元应力分析结果如ra2-18所示,从图中可以看出键的变形和应力集中区域.键呈现挤爪变形状态.键受到的处大应力发生在键与轮毂及键fll接触的拐角处.最大应力为43.4MPa要小于键的许用应力.键的强度满足使用要求。键-般不会

5、剪断。键联接的有限元模型与有限元应力分析结果如ra2-18所示,从图中可以看出键的变形和应力集中区域.键呈现挤爪变形状态.键受到的处大应力发生在键与轮毂及键fll接触的拐角处.最大应力为43.4MPa要小于键的许用应力.键的强度满足使用要求。a）键的有限元模型b）键的等效应力忌图图218键的右限兀模战与应力图传动轴有限元分析门动导引小车传动轴付限元模型与应力、变形有限元分析结果如图2-19所示.宙静力分析的的结果可以件出，轴的总体结构满足使用要求.轴受到的最人应力位置在轴后端轴肩处.大小为208MPa小于轴材料的屈服强度235MPa此处存在应力集中.在模型导入时此处进行简化时将倒角去掉实际受到

6、的最大应力小于此值,轴的强度足够,加工轴的过程可以适为加大轴用处的过渡恻角。轴的故大位移发生在受压轴端，故大变形为0.0647mm,轴的受压段变形在范围内.可见变形呈很小，满足刚度的使用要求.）轴的有限元模型图219轴的有限元模型与应力、变形图ANAN，皿W.U-U111lN*M，”44MC-44亠b）轴的答效应力z；图c）轴的变形图车轮的有限元分析乍轮是I动导引小乍的驱动系统号地面直接接触的部分，其受力号变形情况对fl动导引小乍的正常运行会产生定的影响，这里主耍分析轮殽连接处的强度和车轮的变形星轮毅的键联接的何限元模型应力、变形有限元分析结果如图2-20所示。从车轮的等效应力云图可以看出.车轮的最大应力发生在轮处，最大值小于车轮轮毅材料的许用挤压应力.车轮的最大变形为0,13mm.发生的形变量较小，刚度能够满足使用的要求。烬林限元吓b）车轮的尊效应力厶图）车轮的变形图图220车轮的有限元模型与应力.变形图23.4AGV轴承座的有限元分析轴承座不仅起到支撐固定轴承和轴的作用.还耍承受轴传递的载荷.可靠的轴承座对于保证AGV机械系统的正常运行起着重要作用。轴承座的仃限元模型与仃限尤应力、变形分析结果如图221所乐。图2-21轴承唯的仔限元模熨9应力、变形图轴承座受到的应力不大,受到的最大应力为2.29MPa,位置在轴承座与轴承接触的下方.最人位移出现在轴承座的