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关于二力杆假设条件下两种形状杆件受力情况的说明
Paper 发表于 2010-03-27 16:15:08
摘要:为便于分析,在设计耙斗驱动连杆机构的杆件形状与长度时,我注意到了弧干与直杆的区别。在很多的挖掘机中用到了弧杆,我在理论力学的假定条件下进行了建模与相应的分析,实现了杆件的选型。
关键词:杆件 建模 选型
0引言
为实现耙斗驱动连杆机构设计时杆件的选型,我用了Catia软件的净力分析模块,利用该模块可以很方便的施加实际工作所需添加的约束,及其相应的受力。其特定的求解模块会在设定条件下对所建模型进行变形模拟、主应力分析、应变分析和微元的偏移分析。
1弧杆的变形模拟分析
按照二力杆假设条件,分别在两个支承面施加轴承载荷(bearing load),x,y,z三个坐标分量分别为0,-5000N,5000N,总大小为7071.0678N的径向载荷;在另一边施加3个分量分别为0,5000N,-5000N,总大小为7071.0678N的径向载荷;之后分析计算所得的变形模拟图如下图所示:

所得的应变能结果如下图所示:

所得的主应力分析结果如下图所示:

2直杆的变形模拟分析
按照相同的外力施加条件,对所建立的直杆模型进行约束添加、载荷施加等操作,进行预计算,最后进行完全计算;将计算结果导成分析图,得到的相关数据如下列图所示。
2.1直杆变形模拟图

2.2直杆应变能模拟图

2.3直杆零件主应力分析图如下所示:

3.结论
在建模与分析中我使用了二力杆的受力条件,两个连杆的材料均定义为了钢(steel)。然而在实际使用中其材料自重往往是不可忽略的,即其所施加的载荷不是实际值。但作为简单分析,可以清楚地看出直杆的受力条件不相同载荷下的虎杆好得多。
4.参考文献
[1]CatiaV5R17高级应用教程.电子工业出版社.2007
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