Открывайте готовые расчёты в браузере за 2 с (до 300 тыс. DOF) или запускайте тяжёлые задачи до 1,5 млн+ степеней свободы офлайн на Windows и macOS.
Разъёмная обжимная ступица на полом приводном валу (3 тела)
Нелинейный расчёт трёхтельной сборки разъёмной чугунной ступицы ВЧ-50, обжимающей полый вал из стали 40ХН2МА при давлении затяжки фланцев 65 МПа.
Разъёмные обжимные ступицы передают крутящий момент без шпоночных пазов за счёт радиального обжатия вала двумя полукольцами через технологический зазор разъёма 4 мм. Трёхтельная модель с независимыми сетками (bonding = 0, mesh components = 3) воспроизводит изгиб стяжных ушек при давлении болтов 65 МПа, неравномерную эпюру радиального контактного давления на посадочном поясе Ø50 мм и окружное сжатие стенки полого вала.
1. Геометрия и конечные элементы
- •3 раздельных B-Rep тела (mesh components = 3): полый приводной вал (Ø50/Ø20 мм, длина 60 мм) и две половины разъёмной обжимной ступицы (наружный диаметр Ø96 мм, размах ушек 136 мм, ширина 36 мм, зазор разъёма 4 мм).
- •Материалы: легированная сталь 42CrMo4 / 40ХН2МА для вала (E = 210 ГПа, ν = 0,29) и высокопрочный чугун ВЧ-50 / EN-GJS-500-7 для полуступиц (E = 170 ГПа, ν = 0,28).
- •Независимая тетраэдральная сетка: 31 685 элементов, 8 038 узлов и 24 114 степеней свободы.
- •Односторонний нелинейный контакт Mortar по двум полуцилиндрическим посадочным поверхностям R = 25 мм.
2. Граничные условия и нагрузки
- •Опорное закрепление торцов полого вала (z = ±30 мм, Ux = Uy = Uz = 0), оставляющее центральный пояс посадки (z = −18..+18 мм) свободным для радиального обжатия.
- •Направляющие граничные условия (Ux = 0 на боковых торцах ушек x = ±68 мм, Uz = 0 на заднем торце ступицы z = −18 мм), обеспечивающие строго вертикальное сближение полуступиц вдоль оси Y.
- •Встречное давление болтовой затяжки 65,0 МПа на четырёх опорных площадках стяжных фланцев (y = ±18 мм).
3. Результаты расчёта и верификация
- ✓Пиковое контактное давление p_contact = 922,1 МПа в зонах обжима у перехода стяжных ушек к цилиндрической расточке Ø50 мм.
- ✓Пиковое эквивалентное напряжение по Мизесу σ_vm = 608,5 МПа в галтелях стяжных фланцев и стенке полого вала.
- ✓Максимальное перемещение стяжных ушек |u| = 0,1685 мм при упругом охвате вала двумя половинами ступицы.
Конструкторы приводной техники используют WebCAE для расчёта бесшпоночных обжимных муфт, проверки прочности стяжных ушек и оценки удерживающего давления на валу.
14 дней полного доступа ко всем функциям Pro. Платёж спишется только через 2 недели, если не отменить подписку.
- ✓14 дней триала (0 $ сегодня) (отмена в 1 клик)
- ✓До 1,5 млн+ степеней свободы (прямой sparse-решатель)
- ✓Нативные приложения Windows и macOS (100% offline)
- ✓Нелинейный контакт и устойчивость (Kσ, MITC4, RBE2/RBE3)
Задать вопрос расчётчикам по вашей задаче
Опишите вашу деталь или конструкцию — ответим в течение 2 часов.
Нужна мгновенная консультация по МКЭ или этому кейсу?
Нажмите на кнопку ИИ-чата в правом нижнем углу экрана — ассистент разберёт постановку задачи, формулы сопротивления материалов и команды DSL за 3 секунды.
Другие расчётные кейсы и модели
Планетарная передача с орбитальным движением сателлитов: 16 шагов
Эвольвентная зубчатая пара: 16 шагов вращения и контакта
Шпоночное соединение приводного вала со ступицей (3 тела)
