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利用SolidWorks软件优化轴承产品设计(附图)

※发布时间:2019-5-23 4:31:55   ※发布作者:habao   ※出自何处: 

  随着产品设计技术的不断专业化、精细化要求,在产品的设计阶段对产品工况进行模拟,验证产品是否符合设计目标要求,找出可能存在问题的区域,并评估设计更改以提高产品质量是新产品设计的发展趋势。SolidWorks作为一种三维仿真软件在产品开发过程在得到广泛的应用。

  SolidWorks(图1)是一套基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM的桌面集成系统,是第一个在Windows下实现的机械三维CAD软件。它采用非全约束的特征建模技术,其设计过程全相关,可以在设计的任何阶段对设计进行修改,同时自动实现与之相关的更新。SolidWorks对产品进行造型、初步的应力分析,通过在计算机上进行仿真测试,取代昂贵并费时的实地测试,降低产品成本及上市时间。

  利用SolidWorks软件及其插件模块制作轴承模型,真实轴承在其安装、工况条件下的运行状态,在一定程度上反映了轴承运动的真实情况。将它应用于产品的开发设计中,可在产品设计早期阶段进行虚拟运动仿真或找出设计问题,既能提高工作效率,又能降低产品制作成本,方便人们进行产品信息交流。有限元仿真分析的合很大程度上取决于模型建立的正确性,目前在有限元仿真分析中大多采用相近或者简略模型,因此导致计算结果与实际情况存在较大差异。应用基于SolidWorks等三维设计软件超强的建模技术,实现与通用有限元分析软件之间数学模型和数据的转换与传输,完成有限元仿真模拟前复杂模型的建立工作,弥补有限元软件建造复杂模型方面的不足,从而实现有限元仿真分析的快速、准确、有效性。

  图2是利用SolidWorks制作的调心球轴承三维模型。该模型反应了轴承各个零件的形状、相对关系。

  模型建造完成后,需要模拟轴承实际的工况条件,将轴承与轴、轴承座的配合情况,轴、轴承座、轴承等部件相关的材料属性、轴承的工作转速、轴承所承受的径向、轴向载荷方向、大小、轴承工作时的温度情况、润滑方式、润滑剂的相关参数等诸多因素加载到轴承模型中,使轴承的模拟情况尽可能接近实际的工况要求。

  通过SolidWorks的模拟分析,可以得到在接近实际工况条件下,轴承的应变、应力、载荷分布、寿命情况。评估零件之间的力和应力以优化装配体。当轴承的零件设计不合理或者装配不合理,就会发生,利用SolidWorks可以进行检查。若保持架在内、外圈之间无游隙,在仿真运动时,选取全局项,在区域就会出现标记,进而可以对轴承的设计情况有个初步的了解,对产品的优化设计提供了参考方向。

  优化是以尺寸、载荷和约束、材料或制造要求为条件,对应力、挠度、重量、成本、温度等因素进行计算。借助SolidWorks,可以实现轴承产品的优化设计(图3),可以在制造产品前测试其中的缺陷,比较和优化备选方案:通过比较强度、寿命、成本和重量确定最佳设计方案,从而最大限度提高性能和节省费用。针对同一问题,软件提供了几个不同的解决方案,对这些解决方案,需要参照最终获得质量最好、最赢利的产品的制造要求和效率来加以考虑。

  随着设计过程的进展,设计的复杂性会越来越高,更改也将越来越难于评估和实施。如果能在设计过程的早期阶段执行优化过程,将能最大限度地提高技术利用价值。在设计的概念阶段,进行产品的优化设计,确保为基础设计提供准确的材料、壁厚、配合方式等等。研究表明,利用SolidWorks软件及其插件模块制作轴承模型和其运行动画,真实轴承部件的装配过程及运行状态,在一定程度上反映了轴承转动的真实情况。将它应用于产品的开发设计中,可在产品设计早期阶段进行虚拟运动仿真或找出设计问题,这既能提高工作效率,又能降低产品制选成本,方便人们进行产品信息交流。可以在制造产品前测试其中的缺陷,帮助设计人员在设计过程的早期预防错误的发生。梦见自己杀人不见血

   文章来源于弘易国际