ELCUT
Новый подход
к моделированию полей

Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Горячая посадка зубчатого колеса на вал

напряжение, деформация

Пример расчёта деформации зубчатого колеса при горячей посадке на вал. Зубчатое колесо было нагрето так, чтобы его внутренний диаметр соответствовал диаметру вала. После посадки зубчатое колесо остыло и уменьшилось в размере.

Тип задачи:
Плоскопараллельная задача упругих напряжений и деформаций.

Геометрия:
Горячая посадка зубчатого колеса на вал Зубчатое колесо было нагрето так, чтобы его внутренний диаметр соответствовал диаметру вала. После посадки зубчатое колесо остыло и уменьшилось в размере.

Дано
Материал колеса и вала - сталь;
Модуль Юнга E = 2.11*1011 Н/м²;
Коэффициент Пуассона ν = 0.26;
Коэффициент теплового расширения α = 1.2*105 1/K.
Температура горячей посадки T = 135 °C.

Задание
Определить нормальное давление, действующее на вал.

Решение:
Зубчатое колесо в модели нарисовано в горячем состоянии. В свойствах колеса задана отрицательная температура, обозначающая насколько колесо остыло. Таким образом, моделируется уменьшение размеров колеса после посадки.
С помощью контура интегрирования ELCUT вычисляет силу, действующую на поверхность вала. Если провести контур по всей поверхности вала, то векторная сумма радиальных сил будет нулевой. Для расчета радиальной силы проведем контур по четвертинке поверхности вала.
Разделив значение силы на площадь поверхности, получим нормальное давление.
P = Fr / Sпов.

Результат:
Радиальная сила, действующая на четверть окружности Fr = 49 кН.
Нормальное давление P = 49*10³/470*10-6 = 104 МПа.
Картина поля напряжений в зубчатом колесе:
Картина поля напряжений в зубчатом колесе

  • Скачать файлы задачи.

    Обзор программы ELCUT


    Продукт
    Заказ
    Запросить пробную версию
    Модификации
    Функциональность, Состав
    Программирование
    Спецкурсы

    Применение
    Промышленность
    Образование
    Наука
    Типовые примеры
    Отзывы
    Пользователи

    Поддержка
    Онлайн семинары
    Виртуальный класс
    Вход для клиентов
    Словарь
    Тестирование

    Загрузить
    ELCUT Студенческий
    Руководство пользователя
    Библиотеки материалов
    Видео
    Бесплатные утилиты

    Новости
    Новые версии
    События
    Статьи
    Подписка

    Контакты
    О компании
    Как нас найти
    Консультации
    Поддержка онлайн
    Партнеры