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标题: Inventor可以对传动轴进行应力分析吗 [打印本页]
作者: 那一地花影    时间: 2020-6-22 17:25
标题: Inventor可以对传动轴进行应力分析吗
同求Inventor对传动轴进行应力分析教程
. Q* D8 i3 k1 `+ D, M5 }9 Q% I$ w% j5 @9 @' x2 i
作者: 陈伯雄    时间: 2020-6-22 19:45
传动轴？【很特殊吗？所以来问？】
作者: 那一地花影    时间: 2020-6-22 19:55
陈伯雄 发表于 2020-6-22 19:45
' F; U  \! C% [  [) c4 C' j传动轴？【很特殊吗？所以来问？】

- m$ \# l5 x7 t- V( y% D. N不算特殊，一根从动轴，想分析一下应力集中情况，图纸见照片
# P" k0 Y) G# |0 v4 A, l
作者: 那一地花影    时间: 2020-6-22 19:59
陈伯雄 发表于 2020-6-22 19:45. ^% r" u8 f6 L% S& h
传动轴？【很特殊吗？所以来问？】
$ Z  o$ V& v4 Q3 W; s) W6 S; S
这根轴材料是42CrMo，设备功率15KW，带载运行两个小时从键槽处断裂了，从第三方检测得知，此轴实际为40Cr4 P5 k, }( @! m: ~
作者: 陈伯雄    时间: 2020-6-22 20:35
本帖最后由 陈伯雄 于 2020-6-22 20:37 编辑 : T" o) Y& v; g5 T7 S3 I& I
那一地花影 发表于 2020-6-22 19:59' g# j' e, l; M( ]/ @
这根轴材料是42CrMo，设备功率15KW，带载运行两个小时从键槽处断裂了，从第三方检测得知，此轴实际为40Cr ...

/ z  X" Q( N3 S) }; }* L你的意思是：这设计疑似强度不够？3 e  C$ O: M( Q2 L* ?8 ^) z+ L
你可能不知道：仅一根轴，条件不足而难加载工况，更谈不上分析了
( F6 a  O! k. X+ F/ \, X5 Q
作者: 那一地花影    时间: 2020-6-22 20:39
陈伯雄 发表于 2020-6-22 20:35( C1 d8 s  s* W8 G$ p3 K
你的意思是：这设计疑似强度不够？

: ~2 i3 D, c+ e6 C. v7 b1 M+ U此轴理论上强度是大于实际需要强度的，不明白什么原因断的，第三方测的含sp也高
作者: 那一地花影    时间: 2020-6-22 20:45
陈伯雄 发表于 2020-6-22 20:35
, S5 P* U" @, D- P( ^你的意思是：这设计疑似强度不够？
* C' ^" J$ V( ]) _. Z7 Z; L4 H你可能不知道：仅一根轴，条件不足而难加载工况，更谈不上分析了

* F; F: A: B/ p2 _, t! c& S此轴键槽处有一个从动链轮，此处受拉力，只受弯矩，两端为轴承支点，不受扭矩; j# Y% j4 {+ u6 `& H. d, G; ~) n% Y
作者: 未来第一站    时间: 2020-6-22 22:14
棒料替换的锻件吧。
作者: 那一地花影    时间: 2020-6-22 22:30
未来第一站 发表于 2020-6-22 22:142 l$ J8 d( E2 ^9 D* ?4 F% n% c
棒料替换的锻件吧。
  A) V9 z) k; ?, E
只是从动轴，有必要替换断料吗？综合应力不到50MPA5 E# t, K8 j" y7 I! x* z+ e
作者: 陈伯雄    时间: 2020-6-23 09:13
那一地花影 发表于 2020-6-22 20:391 H" c# L# M% `# l/ Y' a! _
此轴理论上强度是大于实际需要强度的，不明白什么原因断的，第三方测的含sp也高
/ ?/ z: L8 j7 R8 {4 K+ Q1 R8 K/ F
这么说吧，如果你确认“此轴理论上强度是大于实际需要强度的”，用Inventor分析之后，也不会有别的结果。如果理论正确而实际上出问题甚至断裂，我以为有两个可能：. F4 ~1 X9 `4 U+ i* l) j
1）其实理论上并不正确4 D( V/ k$ z8 j& z$ p0 P7 k! u
2）材料与热处理与设计要求明显不一致
$ D8 o+ ~. O/ G: ^  u
作者: 那一地花影    时间: 2020-6-23 09:16
陈伯雄 发表于 2020-6-23 09:13" ~* m) @# R. m" D  L- b
这么说吧，如果你确认“此轴理论上强度是大于实际需要强度的”，用Inventor分析之后，也不会有别的结果。 ...

' n" ?! D" @1 f嗯嗯，了解，谢谢您！# B/ R" s: U/ _  f
作者: 那一地花影    时间: 2020-6-23 09:25
陈伯雄 发表于 2020-6-23 09:132 y) f, j8 {, m" Y( n) L
这么说吧，如果你确认“此轴理论上强度是大于实际需要强度的”，用Inventor分析之后，也不会有别的结果。 ...

5 m( q- F  U3 r另外，我也想学习inventor对于这类旋转轴是如何进行应力分析的
作者: 陈伯雄    时间: 2020-6-23 09:44
想学习inventor对于这类旋转轴是如何进行应力分析的？【没有专门的功能，是通用的有限元分析。可能有问题的，是工况加载】  Z1 x( O7 |( Y" d1 P7 [/ H
带载运行两个小时从键槽处断裂？【我从事机械设计也有些年头了，这样的结果没见过，也是第一次听说。拍个照片看看，很好奇】
作者: 那一地花影    时间: 2020-6-23 10:32
陈伯雄 发表于 2020-6-23 09:44
% f2 }) F) ^" N3 B/ ]* [想学习inventor对于这类旋转轴是如何进行应力分析的？【没有专门的功能，是通用的有限元分析。可能有问题的 ...

1 n9 [8 U5 j2 j+ T7 U* J7 G  `' Q4 E+ N% y6 B
断裂第三方检测结果
) _. O: w. o7 T
  H# W6 C2 U4 W, y: ?. X; k1、近链轮端部的键槽根部为起源点的疲劳断裂；瞬断区约占45%面积；$ O+ [& @* l5 ^; k# P* H
2、金相组织评为6级，未达到≤4级的规定标准。* e6 f% |( e/ b- D* r3 o: \
! A, k( s2 x1 S5 B8 {- k5 m- [: P- U
我们理论只校核了弯矩，9Mpa左右，- q/ J2 _) K& i# M' U
此轴为从动轴，链条张紧采用的是螺杆张紧
3 P1 \7 i; t2 u/ |: c0 W; ?4 `
2 E0 [7 Y% r& K' s# y8 I  K以您的经验，链条的张紧对此轴影响大吗？  q9 I% v/ W1 G. t
) H0 G2 X  G/ `3 V1 B( G9 A
0 [7 h( t" N  o- x' X) L
作者: 陈伯雄    时间: 2020-6-23 10:55
链条的张紧对此轴影响大吗？【大小还不能确认，可以肯定的是：张紧力是轴径向载荷的必然部分。】
作者: 那一地花影    时间: 2020-6-23 11:09
陈伯雄 发表于 2020-6-23 10:55- |/ {5 @; G3 o" @# `
链条的张紧对此轴影响大吗？【大小还不能确认，可以肯定的是：张紧力是轴径向载荷的必然部分。】

  ^$ u6 r1 Y" j8 G' o* c8 n目前对此轴的校核只有弯曲应力，没有校核此处载荷，另外现场安装对轴进行张紧，此处链条张紧力大小似乎不太好计算' K- h  c6 R6 w
作者: 陈伯雄    时间: 2020-6-23 11:16
终于看见具体结构了，不容易呀。7 [" }: K' P, |2 e8 ^6 A  z0 i
我没看懂，这根轴的两端支撑，似乎是故意离得很远，中间空着很长一段，有什么原因吗？
作者: 那一地花影    时间: 2020-6-23 11:26
陈伯雄 发表于 2020-6-23 11:16
7 [: r( x! Y8 @( R终于看见具体结构了，不容易呀。
0 y$ X; Z) R' c6 C5 D我没看懂，这根轴的两端支撑，似乎是故意离得很远，中间空着很长一段，有 ...
/ o# M5 x7 a: e) b
是这样的 这个是用于粮食输送的刮板输送机尾轴，中间部分是运行刮板链条的，正常运行时壳体里面是物料(大豆，玉米等)，图片是刮板链条，与链轮啮和，也是张紧此处的
5 t$ f/ V* l4 v  q5 k
作者: 陈伯雄    时间: 2020-6-23 11:36
那一地花影 发表于 2020-6-23 11:26
+ F/ \- c; ~0 _是这样的 这个是用于粮食输送的刮板输送机尾轴，中间部分是运行刮板链条的，正常运行时壳体里面是物料(大 ...

7 u  c% j0 g9 x6 \$ s0 P还有个没明白的事情，这样的轴，加键槽的用处是什么？
作者: 大风吹倒梧桐树    时间: 2020-6-23 11:39
从动轴，扭转变形应该是没有，主要应该是受到链条的剪力。提一个改进点吧，轴承装在链轮上，轴固定。好处一，去掉键槽，避免应力集中。（从动轴为什么要加键槽呢？？？？？）。二轴的受力由交变力变为恒定方向受力，好处是避免疲劳。
作者: 那一地花影    时间: 2020-6-23 11:47
陈伯雄 发表于 2020-6-23 11:36- ?$ Z: d5 G* O
还有个没明白的事情，这样的轴，加键槽的用处是什么？
$ ?! e' N0 V" P
目前在考虑把此处键槽取消，最初设计为什么要加键槽我也不太清楚3 T' m- p4 W) o6 E* X1 \
作者: 陈伯雄    时间: 2020-6-23 12:17
键槽的事情，还是慎重些，问问原设计。我的想法是：很可能没用。
4 ?3 U, i; O( O轴的形状，建议参考下图，我不觉得需要用好材料。45#钢调质处理应当可以了0 N& e# ^, N9 P% \0 N8 }* I
[attach]504266[/attach]6 T5 P4 t, Z3 U, I
作者: 那一地花影    时间: 2020-6-23 12:40
陈伯雄 发表于 2020-6-23 12:17% x- g3 ?" p3 z. }' @
键槽的事情，还是慎重些，问问原设计。我的想法是：很可能没用。6 k2 m7 t, N. o( l; ~
轴的形状，建议参考下图，我不觉得需要用 ...
6 e1 L& z+ A. [/ `
阶梯轴过度为什么是锥形过度呢？另外，此轴的受力应该增加张紧力，此处张紧力我应该参考什么计算，您这边能给下具体建议吗？我们也在考虑改进设计了，另外如果是因为受力问题断轴，还是希望有个合理的计算依据7 E) E& X/ R4 \; E) z
作者: 陈伯雄    时间: 2020-6-23 15:06
阶梯轴过度为什么是锥形过度呢？【为啥要阶梯轴？】- J/ {+ J2 h; ]7 x4 ?: z
张紧力我应该参考什么计算？【这个我不如你清楚，你是设计者】
6 A- `; R3 U- T& d- x3 v如果是因为受力问题断轴？【你认为还有什么可能性？】
作者: 远祥    时间: 2020-6-23 21:22
简单分析还是可以做的。
作者: 陈伯雄    时间: 2020-6-24 14:33
远祥 发表于 2020-6-23 21:22+ ~8 m( c5 I& A% I2 V# F% E/ A# w
简单分析还是可以做的。

2 z3 a, u( ]  {. j$ v你的下半句呢？
作者: 那一地花影    时间: 2020-6-24 14:40
陈伯雄 发表于 2020-6-23 15:06" R4 {. q9 S$ d2 C# W4 `
阶梯轴过度为什么是锥形过度呢？【为啥要阶梯轴？】% m# T5 i7 \$ D9 z
张紧力我应该参考什么计算？【这个我不如你清楚，你是 ...
0 f8 J2 v  r3 N% _5 Z. A
# b3 L  g( N5 g* c
【为啥要阶梯轴？】因为刮板机是中间一个链轮，单点受力，中间受弯矩较大，就增加了轴中间部分轴径，如果加大整体轴径，轴承成本会比较高
6 U* y! U9 Y* h, _; I【这个我不如你清楚，你是设计者】因为这个螺杆张紧是现场施工张紧，可能每台的张紧力度都有差异，我这边也不清楚怎么量化这个张紧力
$ ~6 C9 q0 V6 R* Q( |【你认为还有什么可能性？目前分析大概有三个原因导致断轴，设计原因，轴加工制造问题，还有就是现场安装问题2 {. v# e  m3 o1 H/ U
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