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人造板作為基材在家具、室內(nèi)外裝飾、產(chǎn)品包裝等方面得到了大量應(yīng)用，推臺(tái)鋸是人造板裁割不可或缺的設(shè)備之一。主鋸軸是推臺(tái)鋸中連接主鋸片和主鋸電機(jī)的主要部件。電機(jī)通過(guò)鋸軸將動(dòng)力傳遞給鋸片，而主鋸又是推臺(tái)鋸中最重要的工作部分，因此主鋸軸的強(qiáng)度和壽命對(duì)整機(jī)的可靠性和安全性及整機(jī)的性能影響極大，所以對(duì)鋸軸進(jìn)行強(qiáng)度分析，對(duì)確保其安全性十分重要。
有限元分析的基本思想是將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化后再求解，它是快速解決工程分析計(jì)算的有效方法，應(yīng)用這種方法不需要進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬就可以預(yù)測(cè)出結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理安全，從而降低設(shè)計(jì)成本，提高設(shè)計(jì)效率和可靠性
ANSYS Workbench模塊利用ANSYS的求解器進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，加載簡(jiǎn)便，可以在面上直接加載力矩、軸承載荷、約束等，完成結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度分析，是現(xiàn)代設(shè)計(jì)的必要手段。首先對(duì)推臺(tái)鋸主鋸軸進(jìn)行了受力分析，在此基礎(chǔ)上利用Workbench軟件對(duì)該軸進(jìn)行了靜力學(xué)分析，通過(guò)分析找出其設(shè)計(jì)的不足之處，同時(shí)利用該軟件提供的可視化技術(shù)實(shí)時(shí)地觀察計(jì)算分析的結(jié)果，這些信息可作為結(jié)構(gòu)伏化的理論依據(jù)。
根據(jù)相關(guān)參數(shù)，運(yùn)用三維建模軟件Pro/E建立軸的實(shí)體模型，使用ANSYS/Workbench模塊，將Pro/E建立的軸的實(shí)體模型導(dǎo)入。為了提高分析精度，采用整體模型作為分析對(duì)象，離散的單元數(shù)為12806，節(jié)點(diǎn)數(shù)為73350。根據(jù)軸受力分析結(jié)果，我們將載荷簡(jiǎn)化集中作用于帶輪及軸承的中點(diǎn)上，經(jīng)計(jì)算得出左端軸承支撐力F1=129.8N，右側(cè)支撐力F2=709.5N，且兩者方向相反。皮帶壓軸力F=579.7N，軸傳遞的轉(zhuǎn)矩T=12.3X103N.mm，作用于左側(cè)軸承與帶輪之間。軸的材料為45#調(diào)質(zhì)鋼，該材料的屈服極限為60MPa，經(jīng)分析計(jì)算得出主鋸軸所受應(yīng)力、應(yīng)變結(jié)果，最大Von-mises應(yīng)力為17.8MPa<[a]=60MPa，位于右側(cè)軸承與皮帶輪之間。因此該軸靜強(qiáng)度滿(mǎn)足強(qiáng)度條件。最大變形為0.007mm，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。計(jì)算結(jié)果表明該軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足了強(qiáng)度和剛度要求，設(shè)計(jì)合理。
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