【《某电动链式传送带三维建模和有限元分析案例》1800字】

某电动链式传送带三维建模和有限元分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u22097某电动链式传送带三维建模和有限元分析案例 187441.1.建模软件简介 185251.2.链式传送带总装建模 1178721.2.1总装建模 1216641.2.2机架建模 2196091.2.3箱体外壳建模 2274251.2.4电机模块建模 3248611.2.5链轮模块建模 370721.2.6脚杯模块建模 489921.3上安装板静力学分析 41.1.建模软件简介目前，主要建模软件包括SOLIDWORKS、PROE、CATIA等软件，相比之下，SOLIDWORKS三维建模比较容易上手，适合新手来学，由三维转二维图也相对来讲比较方便，并且该软件中插件较为丰富，十分方便。UG的话比较强调坐标系的应用，主要应用于模具方面，CATIA适合曲面建模，一般应用于汽车领域。Creo主要是用于解决结构设计问题，因此本次链式传送带选用SOLIDWORKS2016软件来三维模型绘图。solidworks操作系统程序是目前在全世界第一个已经开始出现的,由美国计算机软件操作系统公司开发而已完成的三维排列cads的操作系统,它的功能很多,适用范围很广泛。比如它在设计上具有三个主要的特点,那就是功能多,学习操作起来简单,而且技术创新也方便,这三个主要的特点可以让它转变成最先进,最受欢迎的三维cad系统和解决方案。它还能设计出各种各样的方案，还可以减低错误，提高质量。1.2.链式传送带总装建模1.2.1总装建模采用sw软件完成模块化装配，完成总装三维如下：图5-1总装三维图1.2.2机架建模整个机架采用L40*40*2.5方通焊接而成，起到其它几个部分的支承、定位、连接作用，并将电机安装在机架里，轴和链条安装在机架上，具体结构见装配图。三维如下所示图5-2机架三维图1.2.3箱体外壳建模箱体的功能就是为创造一个相对密封的环境，而且还可以对一些重要的结构进行定位和支撑。箱体的材料选用Q235，焊接成型。具体结构设计见零件图。图5-3箱体三维图1.2.4电机模块建模该电机是将减速器和电机合并一体的，具有体积小，重量小等特点。图5-4电机三维图1.2.5链轮模块建模利用输送网完成树洞采用链轮传动如下所示：图5-6链轮三维图1.2.6脚杯模块建模采用怡合达型号，单个承重50kg。图5-7脚轮和脚杯1.3上安装板静力学分析本文是要对链式传送带的主要零部件进行静力学分析，主要采用有限元分析的手段。有限元分析主要是通过数值模拟的方式来计算机械结构真实的受力情况。有限元将一个具体的物体进行单元化，以简单化的方式求解复杂问题，求解过程是通过细化有限个具体的物质子单元，并近似给出一个求解值赋予该子单元，然后设定边界条件，比如某个结构的受力平衡条件，最终经过无限叠加得到最终的求解值。有限元分析的最大优点就是将复杂问题简单化，便于得到问题的最佳预测结果，当然经过有限元分析得到的是一个具体实际问题的近似值并非准确值，但对于形状复杂、不易求解的问题求解十分有效，计算精度十分高，越来越多的工程实际问题需要采用有限元的分析方法来解决。通过有限元经常应用的地方就是计算机械零部件在某一具体工况下的受力情况。通过有限元的静力分析，可以得到结构在该实际工况下的应力应变以及变形等主要结果。当部件在受到静力作用之后产生应力和变形位移，静力学分析主要是求解这个问题。静力学分析有两种分析形式，其中静力非线性分析的难度要大于线性静力学分析，这是因为非线性分析是要考虑材料的非线性问题，比如某材料的塑形、大变形、弹性等问题。在静力学当中，一般只考虑固定载荷的作用，忽略惯性加速度以及阻尼作用产生的负载效果。本文所采用的静力学有限元分析软件为Solidworks，首先建立受力作用的三维模型，然后设置材料的相关属性，施加实际的载荷，最后分析求解最终受力结果。1.利用Soildwork2016的零件模块建模图5-8工装板建模2.点击simulation图5-9simulation3.新增算例如下：图5-10新增算例4.配置截面属性定义材料属性选择材料45#钢材密度为7850弹性模量为200500MPa泊松比0.29图5-11截面属性1.增加载荷，正如下图所示：此板主要是板的两端是固定，中间受力。所以对其进行增加载荷和固定，此次载荷参考上述计算得知板受力约2000N图5-12增加载荷6.增加约束，对链轮支撑位置增加固定约束图5-13增加约束生成网格，首先选择的网格属性为四面体自由网格划分技术，然后选择布种密度，根据实际划分的疏密情况全局种子近似全局尺寸设置为8图5-14生成网格8.生成结果图5-15应力图图5-16变形位移图图5-17应力变形位移图结果分析由SW2016的上述三个分析对比可以得到，第一张零件的表面受力分析图可以看出此板可以施加载荷2000N满足需求，看不到红色受力集中，可见是蓝色的受力很多，所有设计三维安全的。第二张受力变形集中情况图，在施加