文档介绍：第6章接触应力分析实例精讲——行星轮过盈联接分析
本章内容简介
本实例介绍了UG NX高级仿真中【SOL 101 Linear Statics - Global Constraints】解算模块提供的线弹性【面对面接触】功能的基本特点和主要参数,以行星轮过盈联接中的3个接触面对为研究对象,计算和分析了不同过盈量大小对接触面的接触应力、接触压力等结果的影响,在此基础上计算了扭矩载荷对行星轮过盈装配后整体性能的影响,进一步评估过盈装配是否能提高行星轮装配体的整体性能。
本章节主要内容:
基础知识
问题描述
问题分析
操作步骤
本节小结

主要内容分为2大部分:
面接触概述
面接触主要参数
(1)【面对面接触】命令定义的参数
(2)接触算法相关的参数定义
问题描述
设计时需要选取合理的过盈量,既保证有足够的接触压力来传递扭矩,又保证接触应力和接触压力小于材料的许用应力,满足过盈联接的设计规范。
本实例在给定过盈配合量的基础上,分析在行星轮上施加的扭矩对接触压力、应力分布状态的影响,从而为行星轮系统实施过盈联接提供理论和数据支撑。
行星轮系统实物模型
行星轮结构模型
工况条件
行星轮及行星架都采用Iron_40材料
行星轮与行星架使用过盈装配工艺,,作用在三个行星轮外圆面上的扭矩为1500N·m
问题分析
(1)本实例的行星轮外圆面与行星架内圆面属于曲面接触,可以处理为【面对面接触】仿真对象类型。
(2)首先要考虑施加的过盈量产生的过盈接触压力要能抵抗所施加扭矩,防止行星轮在扭矩的作用下发生滑动。其次,要考虑所施加过盈量与扭矩的共同作用下,其过盈联结配合面的最大等效应力小于180MPa。
(3)为了简化问题,整个行星轮系统划分网格时采用自动单元大小,同时考虑内套为研究对象,其单元大小适当细化。
(4)接触应力和接触压力是判断接触性能的主要指标,因此需要在解算方案的【结果输出请求】选项中激活【接触结果】选项。
操作步骤
过盈量大小对接触性能的影响
创建有限元模型
创建仿真模型
过盈接触面对的定义
施加边界条件
求解及其接触参数的设置
接触结果的查看
过盈状态下扭矩载荷对行星轮系统性能的影响
克隆解算方案
施加扭矩载荷
求解
后处理结果查看
过盈量大小对接触性能的影响
1)创建有限元模型
依次左键单击【开始】和【高级仿真】,在【仿真导航器】窗口的分级树中单击【】节点,新建FEM,并进行其他操作及设置;
设置相关参数
单击确定
2)定义材料属性
单击工具栏中的【材料属性】图标,弹出【指定材料】对话框,在图形窗口选中行星轮系统的4个几何模型,选择【材料列表】框中【库材料】中的【Iron_40】;
设置相关参数
单击确定
3)创建物理属性
单击工具栏中的【物理属性】图标,弹出【物理属性表管理器】对话框
单击【创建】
选择材料
单击【确定】