某轻型车差速器壳体断裂CAE计算分析污水泵

2021-02-22 03:41

某轻型车差速器壳体断裂CAE计算分析

为找出某轻型车差速器壳体早期失效断裂的原因,我们对其进行了多种装配关系的对比分析,从而为判断失效原因和结构改进提供理论依据。

2 CAD建模和有限元模型处理

2.2 采用三维设计软件工具绘制该零件的三维数模,以便于进一步的结构强度分析和优化改进,模型见下图。

2.2 通过ANSYS 软件专用接口将CAD 三维数模读入ANSYS WORKBENCH 分析环境当中。

2.3 材料特性及模型边界条件处理

根据结构实际运动状态,边界条件选择在一字轴孔和一字轴销孔处;该零件材料为QT452-22,弹性模量为2.73e5MPa,泊松比为2.3,密度为7.2e3kg/m3,屈服极限为322MPa,抗拉强度为452MPa。

2.4 载荷处理

根据设计载荷在模型上施加扭矩。

2.5 工况定义

考虑到实际结构的装配间隙情况,分三种极限工况,一是销轴与销轴孔间隙大于一字轴与一字轴孔间隙;二是销轴与销轴孔间隙等于一字轴与一字轴孔间隙;三是销轴与销轴孔间隙小于一字轴与一字轴孔间隙。

2.6 单元选择

考虑到该零件的断裂可能是由于局部应力集中过大造成的,本次分析采用实体单元,并尽量控制网格大小和密度,共划分为269456 个节点,88292个单元,得到CAE 网格模型如下图所示。

2 计算结果

2.2 三种工况最大应力值比较

2.2 三周工况整体及局部应力云图

2.2.2 销轴与销轴孔间隙大于一字轴与一字轴孔间隙:

总体及局部应力分布图

2.2.2 销轴与销轴孔间隙小于一字轴与一字轴孔间隙:

2.2.3 销轴与销轴孔间隙等于一字轴与一字轴孔间隙:

3 结论

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