基于ANSYS workbench的装卸料机小车车轮轴的优化.pdf

第34卷 第8期 湖南科技学院学报 Vb1．34No．8 2013年 8月 Journa1ofHunanUniversitvofSciencean Au2．2O13 基于ANSYSworkbench的 装卸料机小车车轮轴的优化 向 军 (1、南华大学 机械工程学院，湖南 衡阳 421001；2、衡阳运输机械有限公司，湖南 衡阳 421002) 摘 要：首先阐述了车轮轴的断裂失效的原因，然后利用 Pro／E软件对其建模 ，接着将模型导入到ANSYSworkbench 中以车轮轴的轴肩处过渡圆角的半径为 目标函数进行优化，得出了质量、等效应力和变形随圆角半径的变化曲线。最后得出： 当过渡圆角为 2．5mm时为最佳。 关键词：车轮轴；有限元分析；优化设计；ANSYSworkbench 中图分类号：TH12 文献标识码：A 文章编号：1673-2219(2013)08-0091-03 0 引言 ￡￡ 雌一 I ＼ ，一船 ?5瞄 轴——作为支承传动的重要支承零件，正向重载、高速 · 和轻质方向发展…，车轮轴作为起重机械的关键零部件对 {； 、 整个设备的运行起到了关键的作用。车轮轴的失效给生产 厂 l、 ＼ l 带来了很大的经济损失 J。，所以对车轴进行优化设计对 ■ 一 降低成本、减轻重量、提高经济效益有重大意义。 在以 罅 一 1 n 往的车轮轴的失效中，主要的失效形式是疲劳断裂。引起 醣 @ 2％ 失效的主要原因有材质欠佳、使用不当、结构设计、加工 缺陷pJ。其中结构的设计又是重要的一环。本文主要通过 图1车轮轴的二维图 Pro／E建摸，利用ANSYSworkbench对结构设计中的过渡 Fig．12-D diagram ofaxletree 圆角和质量进行优化，找出最佳方案。 有限元分析 (FEA)的基本概念是用较简单的问题代 替复杂问题后再求解，是现代设计的必要手段。可以获得 设计的参变量结构响应之间的某种关系，还可以利用软件 提供的可视化技术实时地观察计算分析的结果，而利用这 些信息就可以对结构