电机座三维建模及有限元分析(附件)
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究意义和国内外意义...................................................................................... 1
1.2 有限元分析在课题里的应用...................................................................................... 1
第二章 电机座介绍 3
2.1 电机座的优点与选型 3
2.2 电机座总体设计 3
2.2.1电机座的定位与加工 4
2.2.2 有限元分析在研究课题里的作用 .5
第三章 三维建模 7
3.1 平面草图的绘制 7
3.2 实体模型的绘制 7
第四章 力
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的分析 13
4.1 模型导入 13
4.2 网格划分 13
4.3 应力计算 .17
4.3.1约束建立........................................................................................................... 17
4.3.2施加应力............................................................................................................18
4.4 结果导出 20
结束语 22
致谢 23
参考文献 24
第一章 绪论
1.1课题研究意义和国内外背景
中国的电机座产业在国际,国内市场都有好的发展前景,产业链条,好的环境背景,广阔的发展空间。展望未来,这个行业将作为电子、信息、繁荣的主战场,对这些电机座和家电的应用注入了更强大的发展动力。
从节能和环保,强调电机效率,逐步使城市电器产品符合国际标准。通过新材料的应用,优化和改进生产工艺的设计(如转子铁芯的热处理)来提高电机的效率和质量,扩大生产规模,先进的工艺设备和技术,专业化协作生产的措施,降低生产成本,从而提高市场竞争力。
在产品结构和品种方面,由于需要节约能源和生产新的工业产品,特殊的衍生产品系列产品将有更大的发展。如高效永磁同步电机、可再生能源和风能、太阳能、潮汐能、天然气等新能源配套发电机将快速发展。此外,轨道交通牵引电机、中高压电机、高压大功率潜油电泵的需求正在迅速增加。
微型电机座可分为:家用和公用电机座。这种类型的电机座技术含量最低,最具竞争力,利润率最低,目前在欧洲,美国和日本已基本不生产。以美国为例,美国是电机座的生产国,也是电机座的进口国。只要我们可以生产质量上与美国、日本和其他国家一样,生产节能,高效,高质量的小型和中型电机座,这对电机座以后进入美国,日本市场,有很大的帮助。欧洲和澳大利亚,加拿大和其他国家也一样。
1.2有限元分析在课题里的应用
机械工作者经常用参数分析的方法来综合测量和校核元件,现如今,我国用的比较多的有限元分析软件主要是ansys和abaqus这两种,它们可以应用于各种领域,主要研究领域是正方向上的设计,国外的研究领域则是更加的广泛,可以说分布各种领域。这种一样的思考方法也被有限元分析法所运用。适用各种形式解几何,物理上的复杂的问题是有限元分析法的特点,精度高、通用性强是这种方法的优点,这种方法可以很好的优化设计,降低设计的经费,增大设计结果的合理性与可靠性,同时减少设计的时间,它也可以提前发现设计问题,通过一个合理的模拟来找到这个问题的解决方案从而大大的减少了实验的时间和金钱,如果遇见了意外情况,它也可以找到这个意外发生的原因。本次研究着重于电机座的建模,强度和应力应变的计算。研究过程中预计会遇到很多不同的问题,其中包括如何用有限元分析软件打开三维绘图软件的模型,对电机座实体模型网格的划分,如何用有限元软件对电机座实施强度的计算,和应力应变的校核,这些都将是本次研究遇到的问题,解决办法主要是通过与同学老师一起讨论,查看与有限元有关的书籍来解决,本论文在有限元分析这一块,对有限元简介,模型处理,前处理,工况设定,后处理,结果分析这几个步骤做出了详细的讲解。该篇论文大致分为两部分,第一部分主要叙述电机座类型的确定,第二部分主要就是讲三维建模的过程和力学分析。研究过程主要是与小组同学一起在教室讨论,通过将近一个月的研究时间完成了对电机座的有限元分析。第二章 电机座介绍
2.1电机座优点与选型
电机座,顾名思义是电机的底座,用于支撑电机,它是机床不可或缺的一部分,所以电机座的使用次数很多,它也是一种小型箱体元件,把丝杠、底座和电机给连接起来是电机座的最重要的作用,所以说,要想成功的达到这个效果,要有好的加工精度和加工质量,以下叙述电机座的优点:电机座组装起来非常方便,它还附加一些其他的元件,也可以使用标准件来实现马达的迅速安装,它的密封性还非常的好,整体紧凑的结构,能非常好的降低安装过程中出现的失误可能性。而且它的精度还非常的高:标准连接的元件里面还安装了一个起支撑作用的元件,能非常好的防止底座晃动。它还具有非常高的硬度:一般都是使用非常好的钢来加工,不仅使用的时间可以很长,而且有很高的抗损坏力。电机座加工一般采用国外的加工中心技术来加工,以保证它的加工精度。
紧接着我们在选择电机座的时候应该注意以下几个方面,一开始要把电机座圆底座的直径给确定下来,然后就要把电机座螺纹孔和电机座的中心的距离给确定下来,从而得到电机座的具体大小尺寸,接下来就是要确定螺纹孔有多大,从而准确的确定电机座的尺寸。
2.2电机座总体设计
图1 电机座三维实体模型
如图1所示,该电机座由四部分组成,底下有一块平板,上面打了2个螺纹孔,6个槽口,螺纹孔有螺纹连接的作用,槽口具有定位的功能,两边由两块筋板组成,中间镂空,后面有一块平板支撑,平板上开了一个圆孔,同时定位了四个很小的螺纹孔,这种设计十分合理。螺纹连接和槽口连接两种连接方式不一样,但是都有一样的连接作用,可以很好的与电机连接起来。
2.2.1电机座的定位与加工
现在我们应该认识到了这一点,那就是开发各种电机座是越来越重要的,于是乎我们得到的结论是,伴随着工业行业的向前发展,电机座在我们日常生活中占据着越来越重要的位置,开发电机座的手段也会不断跟新,而且电机座的产量直接对我国经济产生影响。相同的是,电机座也是组成电机的一个重要组成部分,电机座的上面一般会有很多的螺纹孔,用来连接的面,用来定位的面等等。
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