隨著社會文明的發(fā)展、科學的進步,人類環(huán)保、能源意識的增強,社會呼喚著一種無污染、低噪音、操作簡便、速度適中的個人交通代步工具。電動自行車作為綠色新型交通工具,越來越多地得到廣大群眾的青睞。在競爭激烈的市場化要求下,電動自行車的設計已具備了速度快、承載能力強特點。在當代制造工藝已比較成熟的情況下,車架的結構設計變得相當重要。如何合理選用材料,提高產(chǎn)品質(zhì)量,對于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提出了新的要求。本文利用工程力學和車架加工方法的有關知識,結合相關實例,對電動自行車車架靜強度以及焊縫強度進行有限元分析。
根據(jù)所選擇的電動自行車車架形式(如圖1)及相關數(shù)據(jù)、材質(zhì)和計算結果,確定此類型車架在實際使用中可能產(chǎn)生斷裂的危險截面分別在B、G點焊縫強度校核上面已介紹[σ]=145MPa,由手冊查知,焊縫許用應力[τ]=0.6、[σ]=87MPa,交變力時情況復雜,實踐中使用疲勞強度沖擊試驗來檢查。相對于結點B,下管與立管焊接處G點,承受彎矩最大:下管主要承受M和軸向拉力NRhx,立管G處也有彎矩。
因為下管與立管的焊縫周線形狀復雜,通常做到焊縫尺寸合理、焊得透、熱影響區(qū)小,做到焊接接頭強度就好。如果用近似的圓周線形狀焊縫來代替復雜形狀焊縫進行強度校核,由于計算用焊縫閉合長度小于實際焊縫長度,應該是偏于安全的。N=Rbx=95N;Mg=18100.6N·cm;A=0.7k;∑λ=3.517cm2。式中k取0.4cm為焊腳尺寸,∑λ為閉合圓形焊縫周長,A為焊縫計算面積。
對電動自行車車架的靜強度分析校核,所有桿件的危險截面應力均小于許可應力值,在焊縫尺寸合理,焊接質(zhì)量保證的前提下,焊縫強度也小于許可應力值。本試驗的靜強度分析校核對電動自行車車架的生產(chǎn),合理選用材料,提高產(chǎn)品質(zhì)量,保證結構安全具有實際意義。
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