Page 80 - 《橡塑技术与装备》2025年9期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

基于 ANSYS 的塑料挤出机轴承座

强度分析

吴俊功，迟文强，郭旭东
( 大连橡胶塑料机械有限公司，辽宁 大连 116036)

摘要 ： 轴承座的强度分析，通常应用理论强度分析和经验类比法，局限是对于几何结构相对复杂、受力负载多的零部件，理
论分析无法得到整体的精确计算和分析数值 ；以 ANSYS 为代表的工程数值模拟软件，将有限元分析、计算机图形学和优化技术
相结合。利用 ANSYS 分析计算可求解轴承座的最大等效应力、最大变形等数值，以此来验证塑料挤出机轴承座的设计是否满足
强度要求。
关键词 ： ANSYS ；等效应力 ；位移云图 ；应力云图
中图分类号 ： TQ330.774 文章编号 ： 1009-797X(2025)09-0036-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2025.09.008

ANSYS 是一种工程分析软件，主要是在机械结 在模型中准确模拟。
构系统受到外力负载所出现的反应，例如应力、扭转、 使用 ANSYS 软件，可以对轴承座进行强度分析，
位移、温度等，根据该反应可知道机械结构系统受到 包括评估其应力分布、位移和变形情况。通过分析结
外力负载后的状态，进而判断是否符合设计要求。对 果，可以确定轴承座的结构强度是否满足设计要求，
于机械结构系统的几何结构相当复杂，受力负载多的 以及是否存在潜在的破坏风险区域。如果发现强度不
零部件，理论分析往往无法进行。想要解答，必须先 足或潜在问题，设计师可以据此对设计进行优化，以
简化结构，采用数值模拟方法分析。 确保轴承座的安全性和可靠性。
目前，国际上较大型的面向工程的有限元通用软 此外，结合 SolidWorks 等三维设计软件，可以更
件主要有 ： ANSYS，NASTRAN，ASKA，ADINA， 方便地进行轴承座的建模和装配，然后导入 ANSYS
SAP 等。以 ANSYS 为代表的工程数值模拟软件，是 中进行有限元分析，这种联合使用的方法在机械设计
一个多用途的有限元法分析软件，将有限元分析、计 和分析领域越来越受到重视。通过这种综合方法，可
算机图形学和优化技术相结合，已成为现代工程学问 以更有效地进行轴承座的强度分析和优化设计，从而
题必不可少的有力工具。其中结构强度分析是 ANSYS 提高产品的性能和可靠性 本文采用有限元的 ANSYS
最早的功能部分，也是最具有特色的功能之一。 软件对轴承座强度进行分析，通过计算结果，验证塑
基于 ANSYS 的轴承座强度分析 主要涉及对轴承 料挤出机的轴承座的设计是否满足强度要求。本例中
座的有限元分析，这是一种通过数值方法对结构和机 列举的轴承座是旋转主轴的零部件，安装在轴承座中，
械部件进行分析的技术，用于预测和评估其在特定条 螺栓承担弯矩，简介分析的过程。
件下的物理行为。这种分析方法特别适用于形状复杂、 分析条件 ：轴承座材料钢材 Q345-B，弹性模量
难以通过传统解析法精确计算性能的部件，如轴承座。 为 E=206 GPa，泊松比 P i =0.3。
在轴承座的强度分析中，首先需要建立一个准确
的有限元模型。这包括创建三维实体模型、设置材料 1 几何建模
参数、进行网格划分以及施加正确的载荷和约束条件。 采用 ANSYS 几何建模功能，参考图 1 进行几何
这个过程需要考虑轴承座的实际工作条件和预期载荷，
以确保分析的准确性。例如，轴承座通常受到轴传递 作者简介 ：吴俊功（1970-），男，教授级高工，主要从事
的各种载荷，包括径向推力和轴向压力，这些都需要 传动装置的设计与研发工作，已发表论文 10 余篇。

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