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MESYS在轴计算中的运用

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MESYS轴模块能依据DIN 743计算轴的位移、受力、强度,以及平行轴系的轴承寿命。MESYS滚动轴承模块可根据ISO/TS 16281计算滚动轴承,软件也包含滚动轴承的非线性刚度的计算。

因为考虑了非线性轴承刚度,所以软件能准确计算带多个轴承的轴的受力。轴承的预紧力也考虑在内。角接触轴承的组合可以简单地视为轴承组。

轴的几何形状可以使用任意多数量的圆柱形和圆锥形的元素来定义内部和外部形状。几何形状可使用表格来输入。

该软件可以结合滚动轴承的非线性轴承刚度来计算多个同轴轴的变形。除变形,力,力矩,等效应力和轴承寿命外,还可以计算出符合DIN 743的强度和固有频率(带陀螺仪效果的选件)。

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载荷可以被分为同心或偏心力,或考虑为像齿轮一样复杂的负载。

根据ISO / TS 16281的MESYS滚动轴承计算和MESYS滚珠丝杠计算已完全集成到轴计算中。滚动轴承和滚珠丝杠的所有结果均可在轴计算中获得。

边界条件是一些刚性约束、带位移的弹性约束,滚动轴承的游隙和刚度。

负载或约束的数目没有限制,还可以考虑轴承座的刚度。

几个同心轴可以被滚动轴承或常规支承定义和连接。

考虑剪切和轴向变形,可以选择使用一个非线性轴模型。

参数化分析,可以自动预选参数的变化和展示相应的图形结果。

软件为用户提供一个概览性的结果报告,包含各个结果的图表,并可以直接生成包含所有计算结果的PDF格式报告 。

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载荷谱

可以使用载荷谱导入计算,载荷谱中元素可以从负载、速度、温度中选择。此外,属于整个载荷谱任何一行内容都可以独立运行。

强度计算

轴强度可以根据DIN 743计算。

所有的槽口输入都可以在软件中选择。根据DIN 743第4部分涉及载荷谱的计算,既可以针对单个加载也可以借助载荷谱等效幅值运行无限使用寿命的计算。

固有频率计算

固有频率计算考虑轴弯曲,轴向拉压和扭转三种模态。

因为轴承刚度,这些模态可以叠加,如这里看到的轴向拉压模态(红色)与弯曲模态(蓝色)可以为每一个轴定义附加质量。

软件可以考虑陀螺效应,也提供坎贝尔图。除二维视图,还提供三维动画。

坎贝尔图

频率的速度的相关性可以坎贝尔图中显示。轴向,扭转和弯曲模态用不同的颜色显示。生成图的计算步骤的限制条件和数值是可以配置的。

可以出一个单独的临界频率报告。

柔性销的行星齿轮

举一案例,使用几个带柔性销同心轴支撑行星轮。销被固定于行星架左侧。这个例子中,销在中空轴上,轴连接行星齿轮和圆锥滚子轴承。在图中可以看到挠曲变形,齿轮保持水平,只是水平移动。由于两个轴承是同心加载,因而传递相同的负载。用轴承接触角来导入轴向载荷。

计算提供:

  • 使用圆柱或圆锥形元素定义内部和外部几何形状的几个同轴轴

  • 使用力/力矩载荷或易于使用的元素(例如斜齿轮,锥齿轮或蜗轮)定义载荷

  • 定义刚性支撑,弹簧或非线性滚动轴承为约束

  • 将轴几何导入为2D-DXF或3D-STEP

  • 静态确定系统的计算

  • 考虑剪切变形,轴向变形并使用非线性梁模型计算变形

  • 可选地通过陀螺效应,坎贝尔图,临界速度,模态形状的3D动画计算固有频率

  • 计算对周期性负载(例如不平衡)的谐波响应

  • 计算谐波对周期位移的响应

  • 使用负荷谱计算

  • 根据DIN 743(2012)进行强度计算

  • 符合ISO / TS 16281的滚动轴承计算的集成

  • 滚珠丝杠计算的积分

  • 从数据库中选择滚动轴承或自己输入轴承几何形状。轴承数据库包括来自SKF和舍弗勒(FAG,INA)的目录数据

  • 变形,力,力矩,等效应力的图表

  • 参数变化,输出为表格和图表

  • 耦合壳体刚度矩阵的定义

  • 通过自动网格划分将外壳几何图形导入为3D-STEP,并考虑为外壳刚度矩阵(以及可选地通过模态缩减)

  • 考虑到轴承套圈变形的3D弹性零件

  • 扩展到包括齿轮连接在内的系统计算的可能性

软件考虑的影响因素

  • 非线性刚度的滚动轴承作为自由度的边界约束

  • 边界条件

  • 刚度矩阵

  • 加载方式

  • 热伸长和壳体刚度

  • 集成所有滚动轴承模块输入

  • 载荷谱

输出结果

  • 轴的2D/3D视图输出

  • 轴的3D放大变形图

  • 2D载荷、力矩及应力图

  • 集成所有滚动轴承模块输出

MESYS传动
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首次发布时间:2020-05-22
最近编辑:3年前
Brian
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