基于ANSYS的受力分析与改进

1、基于ANSYS的曲轴受力分析与改进基于Ansys曲轴受力分析与改进 曲轴是发动机的重要组成部分之一，它的作用是将活塞的往复直线运动变为旋转运动，再将这一旋转运动传递给其他机械。曲轴的受力情况是曲轴使用寿命的关键，如何提高受力情况，改进曲轴的结构是发动机寿命的关键之处。因此本次分析，对曲轴在不同阶段的受力情况进行了分析，并将受力最大的地方进行改进，以减小内应力，提高曲轴的使用寿命。1、曲轴的尺寸结构本次分析采用双缸发动机，因此曲轴采用双拐的曲轴，曲轴的机构及其尺寸如图所示。 2、在ansys中对曲轴进行建模，并划分网格。在ansys建模时采用自顶向下的方式建模，建立圆柱，再依次向右建模，采用面拉

2、伸，在相同结构时候可以采用copy命令进行复制，在不同部分采用偏移工作平面的方式进行局部绘图，最后将所做的几部分实体图进行布尔加操作，使之成为一个整体。为了便于划分网格，以及受力分析是便于施加90方向的面压力，采用dividevolume by workplane划分实体为两部分。绘制的最终结构图如图所示。 划分网格时候，该结构采用solids45单元进行划分，全体尺寸采用10.划分时由于该结构较复杂，曲轴受力不均匀，因此用free自由网格划分。划分结果如图所示。在受力情况中，对齐材料属性为：弹性模量3E7，泊松比0.3由于汽缸活赛在工作工程中，每次循环有四个冲程：压缩冲程、做功冲程、排气冲程

3、、吸气冲程，因此对曲轴左右部分进行不同时间的受力情况分析。由于两曲轴的发动机，在一侧是做功冲程的时候，另一侧是排气冲程，因此两曲轴在相同时刻受力情况不同。本次分析对左侧做功冲程时候受力最大的时候进行分析。该曲轴左右两端轴肩的外断面进行位移约束，对曲柄上进行受力分析。3.受力分析3.1对左曲轴的受力分析左曲轴180范围内受力情况，受力大小为200，采用Press面压力；右侧180范围内受力情况为20.其受力情况如图所示。对其进行分析计算，其变形情况如同所示，受力云图如图所示。可见在左侧受力时轴的左侧根部受力情况最大，容易发生破坏,右侧较小。3.2对左侧90范围内受力情况如图所示内应力如图所示，结

4、果显示根部受力最大。3.3对左侧在压缩冲程结束后做受力情况如同所所示变形情况如图所示 HYPERLINK /showpic.html l blogid=4a854d240100hh5x&url=/orignal/4a854d24482000978cc8d t _blank 4.对右曲轴的受力分析右曲轴180范围内受力情况，受力大小为200，采用Press面压力；左侧180范围内受力情况为20.其受力情况如图所示。对其进行分析计算，其变形情况如同所示,可见在受力情况如图所示。右侧受力时候同样轴的根部受力情况最大，容易发生破坏.5.改进方法及受力分析为了改进以上的缺点，在曲轴的收应力最大的地方采用倒角的方法进行该进。本次结构倒角处采用到直角边长为2.其结构图如图所示，再对相同地方，相同时刻进行受力分析，受力以及大小如图所示。5.1左侧180范围内受力分析结果如图所示5.2右侧90范围内受力受力云图如图所示。5.3右侧180范围内受力结果如图所示6.结果通过以上分析可以