基于SolidWorks cosmos的同步齿轮泵轴的疲劳分析

     2疲劳研究
    
     一般构件是根据S-N曲线进行设计和选择材料的，但是设计的可靠性不能因为有了S-N曲线就会得到充分的保证。在实践中发现，对于重要的受力构件，即使是在考虑安全系数后进行设计，仍然产生过早的破坏。出现这种情况的主要原因是S-N曲线是用表面经过精心抛光并无任何宏观裂纹的光滑试件通过试验得出来的。但是实际情况并非如此，经过加工和使用过程中的构件由于种种原因，例如非金属夹渣、气泡、锻造和轧制缺陷、腐蚀坑等都会存在各种形式的裂纹，含有这种裂纹的构件承受交变载荷作用时，表面裂纹会立即开始扩展，最后导致灾难性的破坏。
    
     COSMOSworks使用"疲劳强度缩减因子"来解决实际情况疲劳破坏与S-N曲线(理想状态)的矛盾。
    
     定义疲劳研究
    
     (1)打开"研究"对话框，定义研究名称为"疲劳分析"，分析类型为"疲劳"，点击"确定"。
    
     (2)右击"疲劳"研究，选择"属性"，打开"疲劳"对话框，将疲劳缩减因子设置为0.9。
    
     (3)添加事件:右击"负载"，打开"添加事件"，设置循环次数为1000000 ，"负载类型"设置为"完全反转"。
    
     (4)运行并观察结果:右击"结果"文件夹，分别打开"疲劳图解"、"生命图解(列出每个节点引起疲劳破坏所需要的循环次数)"、"安全系数图解(列出每个节点对应节点实际应力与极限强度应力的比值)"、"双轴性指示符(列出每个节点最小主应力与最大应力的比值)"。其双轴性指示符如图6所示。
    

     3结语
    
     本文详细介绍了用Solidworks中的插件Cosmosworks对齿轮轴进行疲劳分析的方法，相对于其他有限元分析软件，使用Solidworks cosmos进行有限元分析，无需导出数据或离开Solidworks三维建模界面的情况下即可完成其设计方案的分析工作，可以提高设计人员的设计效率，降低设计成本。