轴承座建模

ug建模轴承座课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解轴承座的定义、分类及其在机械设备中的应用。

2. 学生能够掌握使用UG软件进行轴承座三维建模的基本步骤和技巧。

3. 学生能够了解轴承座的加工工艺及其在设计中的作用。

技能目标：1. 学生能够运用UG软件完成轴承座的三维建模，并对其进行适当的修改和优化。

2. 学生能够运用所学知识解决实际工程中轴承座设计问题，具备一定的创新能力和实践能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对机械设计及其自动化专业的兴趣和热情。

2. 学生能够认识到工程软件在现代制造业中的重要性，增强对技术发展的关注。

3. 学生能够形成良好的团队合作意识，学会尊重他人意见，提高沟通与协作能力。

课程性质：本课程为高二年级机械设计课程的一部分，主要针对已经具备一定UG软件操作基础的学生。

学生特点：学生具备一定的计算机操作能力和空间想象力，对机械设计有一定了解，但实际操作经验不足。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重实践教学，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 轴承座基础知识回顾：包括轴承座的定义、分类、结构及其在机械设备中的作用。

教材章节：第二章第二节《机械零件的分类及结构特点》2. UG软件操作技巧：重点讲解UG软件中与轴承座建模相关的基本操作，如草图绘制、特征建模、参数化设计等。

教材章节：第四章《UG软件操作基础》3. 轴承座三维建模步骤：详细讲解使用UG软件进行轴承座三维建模的步骤，包括草图设计、特征操作、装配等。

教材章节：第五章《三维建模与装配》4. 轴承座建模实例分析：分析实际工程中轴承座的建模案例，讲解设计要点和注意事项。

教材章节：第六章《机械零件建模实例分析》5. 轴承座加工工艺介绍：介绍轴承座的加工工艺，帮助学生了解其在设计中的作用。

教材章节：第七章《机械零件加工工艺》6. 课堂实践与讨论：安排课堂实践环节，让学生动手操作，提高实际建模能力。

轴承座的建模与分析机电学院 机设07-3 李超 200701040315题目要求按如图尺寸建立轴承座的实体模型，轴承座在下半孔面上作用正弦径向压力P 1，P1=P0*0.75=3.5126e7 pa ，式中rbrπF P 20==4.6834e7 pa （F r 为径向合力，r 为轴承半径，b 为轴承孔厚度），轴向均布压力载荷P 2，P 2=0.2P 0=9.3668e6 pa ，径向合力Fr=15*1000N=15000N 一、 建立模型1. 定义工作路径和工作名选择Utility Menu →File →Change Directory 命令，弹出Change Working Directory 对话框，选择工作路径;选择Utility Menu →File →Change Jobname 命令，出现Change Jobname 对话框，在[/FILNAM] enter new jobename 输入栏中输入工作文件名 2. 定义单元类型MainMenu →Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete →Add →select Structural Solid 10node 92→OK 3. 定义材料属性MainMenu →Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.1e11, PRXY:0.3→OK 完成定义弹性模量与泊松比的定义。

4. 生成长方体Main Menu ：Preprocessor>Modeling->Create>V olumes->Block>By Dimensions依次输入数值（0,0,0）和（60,20,60）平移并旋转工作平面Utility Menu>WorkPlane>Offset WP by IncrementsX,Y,Z Offsets 输入45,20,15 点击ApplyXY，YZ，ZX Angles输入0，－90，0点击OK。

UCP206轴承座D：轴承外径（62）。

B：轴承套总长（38.1）。

B1：轴承套中心面至轴承套单面距离（15.9）。

L：轴承座底长（165）。

a：轴承座底宽（48）。

HH2：座底凸台高（17）。

j：孔中心距（121）。

HH：中心高（42.9）。

HH1：全高（83）。

n：孔宽（17）。

n1：孔长（23）。

UCP206:轴承孔径（30）。

1.拉伸：以原点定位，用中心矩形，画底长、宽。

拉伸高度（L、A、H2）。

2.拉伸：以上一个拉伸方向的中心平面为草绘平面，以中心高（H）为圆心，画孔径内圆，以全高减去中心高(H1-H)为半径画外圆。

作外圆两侧的象限点的竖直线与水平线且修剪。

拉伸两方向为轴中心平面至外侧距离(S)。

3.拉伸切除：转换实体引用两条边，以原点做中心竖线，在中心竖线两侧画两条竖线与转换引用线相交，约束两竖线与中心线对称，修剪转换线，退出草绘。

拉伸切除。

4.镜像。

5.拉伸切除：在底平面画出安装孔，拉伸切除。

6.拉伸切除：等距实体与转换实体引用，拉伸切除，形成凸台。

7.镜像与连续拔模。

8.拉伸：以第二步平面画出轴承内圈，分两个方向拉伸出轴承内圈（S）、(B-S）。

9.拉伸切除：以平面与边线建基准平面且草绘，转换实体引用轴内圈外圆边线，作同心圆以轴承外圆的半径加5为半径。

以此草绘图形向内拉伸切除，造形凹坑。

10.镜像至另一侧。

11.连续添加圆角造形。

UCF206轴承座D：轴承外径（62）。

B：轴承套总长（38.1）。

B1：轴承套中心面至轴承套单面距离（15.9）。

L：轴承座边长（108）。

a：轴承座总高（31）。

a1：座底凸台高（13）。

a2：轴承中心平面高（18）。

j：孔中心对边距（83）。

n：孔径（12）。

1.拉伸：以原点定位，用中心矩形，画底边长的正方形。

拉伸高度（A2-2）。

2.旋转：以上一个拉伸方向的中心平面为草绘平面，画过原点的中心线，画轴承座总高（A）。

与孔中心对边距的一半的矩形。

旋转成形。

有限元法分析与建模课程设计报告学院：机械与电子工程学院专业：机械设计制造及其自动化指导教师：刘建树、王洪新、林华、周小超、张昌春学生：葛睿学号：2012011309摘要本文用ANSYS建立轴承座的三维模型，并运用ANSYS强大的有限元分析和优化功能来实现轴承座的分析。

ANSYS 是一款极其强大的有限元分析软件。

通过数据接口，ANSYS 可以方便的实现从CAD 软件中导入实体模型。

因此，将Pro/E 强大的建模功能与ANSYS 优越的有限元分析功能结合在一起可以极大地满足设计者在设计过程中对建模与分析的需求。

关键词：轴承座，有限元，ANSYS目录第一章引言 (2)1.1有限元法及其基本思想 (2)1.2 问题描述 (2)第二章轴承座有限元分析的准备工作 (3)2.1建模过程及思路 (3)2.2设置单元类型 (3)2.3定义材料属性 (4)2.4轴承座三维实体建模 (4)2.4.1创建基座模型 (4)2.4.2创建轴瓦支架的下部 (14)2.4.3创建轴瓦支架的上部 (15)2.4.4创建 (23)2.4.5构建轴承座整体 (31)2.5创建网格 (32)第三章有限元模型的前处理和求解 (34)3.1定义分析类型 (34)3.2约束４个安装孔 (34)3.3约束基座底部Ｙ向位移 (35)3.4在轴承孔圆周上施加推力载荷 (37)3.5在轴承孔的下半部分施加径向压力载荷 (38)3.6求解 (40)第四章有限元模型的后处理和结果分析 (41)4.1绘制轴承座的变形形状 (41)4.2绘制轴承座位移分布等值线图 (43)4.3查看轴承座各节点位移 (44)4.4绘制轴承座应力分布等值线图 (45)4.5查看轴承座节点最大应力 (46)总结 (48)参考文献 (48)第一章引言1.1有限元法及其基本思想有限元方法就是把一个原来是连续的物体剖分成有限的单元，且它们相互连接在有限的节点上，承受等效的节点载荷，并根据平衡条件在进行分析，然后根据变形协调条件把这些单元重新组合起来，成为一个组合体，在综合求解。

1、输入命令units,设置单位，
2、输入命令lmits,设置图幅大小
3、建立图层，建立轴线层和图形层。

4、选择轴线层，单击【绘图】工具栏中的【直线】按钮，画出轴线，如图
5、单击【绘图】工具栏中的【圆】按钮，直径分别为15和28，如图
5、单击【绘图】工具栏中的【直线】按钮，绘制如下图，尺寸如图所示
6.、通过以上几步绘制出如下所示的图形
6、在上图的下方的轴线上绘制图形，单击【绘图】工具栏中的【直线】按钮，尺寸如图，
在内部分别绘制出直径为4和9的圆，如图所示
7绘制完成上图后，绘制如下尺寸的图形，分别绘制直径为12和6的圆，
7、单击【绘图】工具栏中的直线按钮，绘制如图所示的图形
8、紧接上图，在上图的基础上绘制出下图所示的图型，
9、在上图的基础上，单击【绘图】工具栏中的【直线】按钮，绘制出如下图形，尺寸如图所示
效果如图所示11、最终效果如图所示。

有限元分析—轴承座结构分析按如图尺寸建立轴承座的实体模型（因结构和载荷的对称性，只建立了一模型），尽量采用六面体划分轴承座的单元，轴承座在下半孔面上作用正弦径向压力P1，sin1PP ，式中rbrπFP2=（F r为径向合力，r为轴承半径，b为轴承孔厚度），轴向均布压力载荷P2，22.0PP=，径向合力F r取值：(10 + 学号最后一位数字)*1000N。

一. 建模过程。

1. 创建基座模型（1）生成长方体（2）平移并旋转工作平面（3）创建圆柱体2. 创建支撑部分3. 偏移工作平面到轴瓦支架的前表面4．创建轴瓦支架的上部5. 在轴承孔的位置创建圆柱体为布尔操作生成轴孔做准备6．从轴瓦支架“减”去圆柱体形成轴孔.7. 创建一个关键点8.创建一个三角面并形成三棱柱9.关闭 working plane display.10．沿坐标平面镜射生成整个模型.11.粘接所有体.二. 网格划分网格划分是有限元分析的关键环节，有时候好的网格划分不仅可以节约计算时间，而且往往是求解成功的钥匙。

划分网格一般包括以下三个步骤：定义单元属性（TYPE、REAL、MAT）,制定网格的控制参数，生成网格。

1．单元类型选择由于对轴承座是进行三维实体的结构分析，故选择10节点的Solid 95单元，该单元类型能够用于不规则形状，而且不会再精度上有任何损失。

它由10个节点定义，每个节点3个自由度：x,y,z方向。

2．制定材料属性指定线弹性材料的弹性模量EX=3e7，泊松比PRXY=0.3。

3．划分网格采用智能网格划分方式。

Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→将智能网格划分器(Smart Sizing)设定为“on”,并选择网格精度SIZE=2。

得到如下图所示，得到的轴承座有限元模型的总单元数21630个，节点总数为34519个。

三．轴承座载荷的施加1.根据已知条件有：轴承座所受到的径向合力F r=（10+7）*1000=17000N轴承孔半径r=17mm轴承孔厚度b=12mm由于我们只截取一般模型进行结构分析，故半个轴承孔的径向均布载荷rbrπF P 20==2*17000/（0.017*0.012*π）=144796380Pa,而实际情况轴承孔所受并非均布载荷，轴承孔最下部分受载荷最大，左右两腰部分所受载荷最下几乎为零，即轴承孔面上所受压力载荷为非线性的。

实验一：轴承座及微机械车轮的ANSYS实体建模一、实验目的1、学习ANSYS软件的操作2、学会建立模型的高级操作和步骤3、实际操作建立轴承座及微微机械车轮模型二、实验器材能够安装ANSYS软件，内存在512MHz以上，硬盘有5G空间的计算机三、实验说明1、轴承座的ANSYS实体建模建立一个轴承座，轴承座各尺寸如下图1所示:图12、微机械车轮的ANSYS实体建模建立一个微机械车轮，微机械车轮各尺寸如下图2所示图2（一）基本思路有限元分析的最终目的是还原一个实际工程系统的数学行为特征，即分析必须针对一个物理原型准确的数学模型。

广义上讲，模型包括所有节点、单元、材料属性、实常数、边界条件，以及其他用来表现这个物理系统的特征。

建立模型的典型步骤是：(1)确定分析目标及模型的基本形式，选择合适的单元类型并考虑如何建立适当的网格密度。

(2)进入前处理（PREP7）建立模型，一般情况下利用实体建模创建模型。

(3)建立工作平面。

(4)利用几何元素和布尔运算操作生成基本几何形状。

(5)激活适当的坐标系。

(6)用自底向上方法生成其他实体，即定义关键点后生成线、面和体。

(7)用布尔运算或编号控制适当地连接各个独立的实体模型域。

(8)生成单元属性表。

(9)设置单元属性指针。

(10)设置网格划分控制以建立需要的网格密度。

若需用自动网格划分功能，应在退出前处理后激活自适应网格划分。

(11)通过划分实体模型的网格生成节点和单元。

(12)在生成节点和单元后定义面与面的接触单元、自由度耦合及约束方程等。

(13)保存模型数据为Jobname.DB(14)退出前处理四、实验内容和步骤（一）、轴承座的ANSYS实体建模1. 创建基座模型 ⑴生成长方体Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Volumes > Block > By Dimensions 输入 x1=0；x2=3 y1=0；y2=1 z1=0；z2=3⑵平移并旋转工作平面Utility Menu > WorkPlane > Offset WP by Increments X,Y,Z Offsets 输入2.25,1.25,0.75 点击Apply XY ，YZ ，ZX Angles 输入0，－90，0点击OK 。

AnsysWorkBench11.0轴承座建模实例最小网站长：kingstudio最小网Ansys教程频道为您打造最IN的教程/本教程的内容为创建下图的轴承座3D实体模型。

首先考虑到模型是对称的结构，我们可以先建立1/2的轴承座模型，再通过镜像命令生成整个模型。

具体步聚跟我来操作吧！1、启动ANSYSWORKBENCH11.0软件开始一个新的几何体建模，设定单位为（mm）毫米。

如下图所示：2、生成底座的草图-［modeling］>XYPlane（选中XYPlane,下步新建的草图就是在XY平面上建立的）①工具栏：New Sketch(新建草图)②Sketch1就建立在XYPlane上③转到XYPlane的正视面。

工具栏上的“Look At”或是右键“XYPlane”出现的“Look At”④[Sketching]>Draw>Rectangle（绘制矩形）移动光标移动到草图的坐标原点，然后出现了“P”（自动约束，请注意不是“C”），单击鼠标左键，拖拉到右上角的任一点，单击鼠标左键。

⑤[Sketching]>Draw>Circle（绘制圆）在矩形范围内，绘制一圆。

⑥[Sketching]>Dimensions>General（确定约束及尺寸）单击直线和圆，然后单击屏幕上，以确定尺寸放置的位置。

在Detail View(如上图)中，依次定交尺寸。

D1=10mm，H4=30mm，L5=7.5mm，L6=22.5mm，V3=15mm。

⑦[Sketching]>Modify>Trim(修剪)单击直线1，按ESC键，恢复至选择状态。

⑧[Sketching]>Modify>Copy(复制)选择剩下的所有线，黄色表示已选中。

⑨[Sketching]>Modify>Paste(粘贴)单击鼠标右键，选择Flip Vertical(垂直翻转)，单击鼠标右键，选择“Change Paste Handle”，然后单击下图的点1拖至点2处，生成如图的轴承底座草图。

第一届四川省技师学院联盟教师教学
能力大赛教学设计
参赛市州：四川成都崇州市
参赛者单位：四川矿产机电技师学院
参赛者姓名：邓超
参赛项目类别：机械类
参赛作品题目：UGNX10.0软件轴承座建模
第一届四川省技师学院联盟教师教学
能力大赛教学设计
注意：
1.作品编码留空，由教务处统一编码。

2.使用A4标准纸张打印，封面单面打印并盖章，内页双面打印左边装订，一式3份。

3.文本打印盖章后，扫描并保存为标准PDF格式。

4.报名时需同时提交Word(2003版本)和PDF文档，文件名按“汇总表序号+项目类别+作品题目”。

5.汇总表、教学方案设计和电子材料的类别、题目等信息需保持一致；教学方案设计内页内容不得出现师生身份信息，否则将取消其参赛资格。