基于COSMOSWORKS悬臂主轴的力学性能分析研究

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第 28卷第 9期2 0 1 3年 9月宿 9IlI学 院 学 报Journal of Suzhou UniversityVOI．28，NO．9Sep．2 0 1 3doi：1O．3969／j．issn．1673—2006．2013．09．019基于 COSMOSWORKS悬臂主轴的力学性能分析研究韩士萍六安职业技术学院机电工程系，安徽六安，237158摘要：采用SolidworksCosmosworks有限元方法，对掘进机悬臂主轴进行静态分析、校核强度并进行疲劳寿命分析。

与传统的零件强度校核方法比较，有限元方法更准确、更符合实际，得到的分析结果可以为产品的设计、改进提供参考，也可以为掘进机的动态性能分析打下基础。

关键词：掘进机；悬臂主轴；强度；疲劳寿命中图分类号：TH13 文献标识码：A 文章编号：1673—2006(2013)09-0071-03悬臂主轴是掘进机的工作机构，在以往的设计过程中，如何校核轴的弯扭合成强度和疲劳强度，都要经过传统的经验公式计算出具体数据和绘制成剪力一弯矩图和扭矩图，再代入强度公式判断，直观性较差。而有限元分析可以直观地看到轴的应力分布1 轴的强度分析某型号掘进机悬臂主轴既承受扭矩又承受弯矩，是转轴，其尺寸图如图1。在强度校核时，按照弯扭合成强度条件对轴进行强度校核计算。

情况。 轴的强度校核计算：AJ CI 严 I ．＼厂 L ∞ 岛 高 累 一墨蛊日
I＼ 1_ — — 4，25o． Il3．}誓 266] ’120 3l0CS30) 270_05 39n±1ll铷 图 1 轴(1)作出轴的计算简图(即力学模型)：计算简图如图2中a)所示，其中 H表示水平面的支撑反力，F^兀，表示垂直面的支撑反力， 表示轴向的支撑反力。将受力零件上的载荷转化到轴上，作出弯矩图、扭矩图 ，具体见图 2。

(2)校核轴的强度：通过弯矩和扭矩图比较，弯矩、扭矩大而轴径可能不足的截面也就是某些危险截面，按照第三强度理论，认为最大切应力是引起屈服的主要因素，代入经验公式进行校核。

按照公式对轴进行粗校核 ：= √ 。+4( )FtIb】 ————_1_ ———— —一 日 —— 可——— r—一 图2 轴的计算简图收稿 日期 ：2013．06—04作者简介：韩士萍(1974一)，女·安徽六安人，硕士，副教授，主要研究方向：机械制造及其 自动化
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