ANSYS静力学分析千斤顶Word下载.docx

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下面就通过具体步骤详细分析之。

一、建立模型

1、千斤顶底座建模过程

首先创建围成底座截面的关键点，下位关键点坐标。

75，0，0

75，0，20

60，0，20

55，0，140

41，0，140

41，0，120

32.5，0，120

32.5，0，60

40，0，60

43，0，3

57，0，3

57，0，0

在关键点连成的线上用linefillet做出铸造圆角半径分别为3mm、5mm，将坐标平面改为柱坐标系，旋转360度，生成底座。

2、千斤顶螺杆建模过程

用命令流的方式做出截面为矩形的螺纹

/BATCH

/COM,ANSYSRELEASE10.0UP2005071813:

55:

5901/14/2007

/input,menust,tmp,'

'

,,,,,,,,,,,,,,,1

/GRA,POWER

/GST,ON

/PLO,INFO,3

/GRO,CURL,ON

/CPLANE,1

/REPLOT,RESIZE

WPSTYLE,,,,,,,,0

/FILNAME,Niehe_Q,1!

定义工作文件名，并单独有log和err文件

/TITLE,quanniehe_w15rs25

!

*

/NOPR

KEYW,PR_SET,1

KEYW,PR_MULTI,0

KEYW,PR_CFD,1

/GO

/COM,

/COM,PreferencesforGUIfilteringhavebeensettodisplay:

/COM,FLOTRANCFD

/units,si!

单位制的设置

*AFUN,deg!

角度单位的设置，为度

几何参数设置

Rs=21!

螺杆根径

Rb=25!

螺棱半径

Rf=20!

辅助圆半径

w=4!

螺棱宽度

s=8!

导程

几何建模

/PREP7!

进入前处理

CSYS,1!

选择柱坐标系

建立一个C型螺棱

建立关键点

K,2000,Rf,,,

K,2001,Rb,,,

K,2002,Rf,45,s/8,

K,2003,Rb,45,s/8,

K,2004,Rf,90,s/4,

K,2005,Rb,90,s/4,

K,2006,Rf,135,s/8+s/4,

K,2007,Rb,135,s/8+s/4,

K,2008,Rf,180,s/2,

K,2009,Rb,180,s/2,

K,2010,Rf,225,s/2+s/8,

K,2011,Rb,225,s/2+s/8,

K,2012,Rf,270,s/2+s/4,

K,2013,Rb,270,s/2+s/4,

K,2014,Rf,315,s-s/8,

K,2015,Rb,315,s-s/8,

K,2016,Rf,360,s,

K,2017,Rb,360,s,

通过关键点连成线，线围成面，生成单个矩形截面螺旋体，螺旋体copy生成截面矩形的弹簧生成中间圆柱体，add,坐标平面分割，删除多余体，进行布尔运算生成螺杆

3、千斤顶螺套建模过程

先做一个圆柱体，通过布尔运算减去一个空心圆柱体做成螺套大体模型轮廓其中螺套内螺纹由螺杆进行suject减运算，以便声称接触面，因为生成接触面对体之间的间隙有要求。

二、常数设置及划分网格

设置材料常数

表一千斤顶各部件材质及参数

序号

代号

名称

数量

材料

弹性模量

泊松比

1

顶垫

Q235

2.12E+11

0.288

2

GB/T75-1985

螺钉M8×

12

3

螺旋杆

4

GB/T73-1985

螺钉M10×

5

绞杠

6

螺套

QAL9-4

1.05E+11

0.250

7

底座

HT200

1.48E+11

0.310

其中Q235材料取Q235-A的参数

设置单元属性

选用solidbrick45单元

在meshing下meshattributes中pickvolumes选择不同的体及对应的不同材料分别进行划分网格。

由于螺纹存在尖端，此处全部采用四面体单元，划分比较方便简单。

三、建立接触对

螺套与底座的三个接触对

螺杆与螺套间的螺纹连接，可以建4个接触对

四、求解

此处求解模型以螺旋千斤顶顶起轿车车车轴为例，轿车的重量取1.5T，千斤顶的顶面直径33mm，以千斤顶最大承受压力的螺纹连接状态计算。

旋转千斤顶用的绞杠不参千斤顶工作，不参与计算，在缝隙处固定用的小螺钉此处忽略。

顶面压强：

底座底面为固定约束

此算例涉及到接触对为非线性解，红线为计算过程，蓝线为收敛标准。

上图表明计算结果正确。

五、结果分析

1、变形图

2、X、Y、Z方向的应力云图

3、受力后的位移图

4、综合分析得出结论：

1.观察应力云图可以发现，最大的应力存在于两个绞杠孔相交的小区域周围且应力值接近材料的屈服极限的一半，千斤顶在此工况下可以正常工作。

在但是除此之外结构的大部分区域处于低应力状态，满足维修轿车时的使用要求。

2.由应力图可见螺套与底座间的缝隙处应力很小，螺套与底座之间的螺钉连接区域，对整个结构上应力非常小，此处对螺钉的影响忽略不计是可取的。

3.更改顶面加载的载荷，依次递增1000kg，从求解过程的收敛性及求解结果可以得出此螺纹千斤顶最大承重在2T左右。