《表1 单铸试棒及铸件预计的力学性能[4]》

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《变速箱轴承座强度与疲劳分析及结构改进》

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轴承座左右对称，为了节约计算时间、提高计算效率，对与计算无关的零件进行删除和简化，只保留右侧的箱体、轴承、螺栓、轴承座和半轴，简化后的模型如图3所示。箱体、轴承座、轴、轴承和螺栓均采用精度较高的C3D10(10节点二次四面体单元）网格[3]，忽略局部与计算结果无关的倒角，对局部关注的地方进行适当的网格加密，得到总共78 000个四面体单元。螺栓预紧力为5000N，箱体固定约束，半轴施加F1=1000 N、F2=1000 N、F3=7500 N等3个方向的力，有限元模型如图4所示。箱体和轴承座的材料均采用HT200铸铁，材料力学性能如表1所示。有限元分析计算结果如图5所示，从Mises应力云图获知，轴承座的最大应力值为188.4 MPa。轴承座采用HT200铸造，其属于脆性材质，根据最大拉应力理论（第一强度理论），无论材料处于什么应力状态，只要发生脆性断裂其共同原因都是由于单元体内的最大拉应力σ1达到材料单向拉伸断裂时的最大拉应力，即强度极限σb[5-6]。即：