随着我国森林资源的日趋枯竭，以育林间伐材为原料生产承重规格材，已经成为林产工业急待解决的重大技术难题，小径木剥皮机应运而生。铣削式小径木剥皮机的刀轴是连接削皮刀和转轴的主要部件，对剥皮质量和效率起决定性作用，而且刀轴的强度和寿命对于整台机器的安全可靠性及加工性能都有重大影响，因此对其进行强度分析是十分有必要的。
      对其强度分析采用的软件ANSYS，由最大的有限元分析软件之一的ANSYS公司开发，它能与多种CAD软件接口，能够实现数据的共享和交换，是产品设计中的高级实用工具之一。有限元分析的基本思想是将复杂问题简单化后再求解，它是快速解决工程分析计算的有效方法，应用这种方法不需要进行破坏性试验，通过计算机模拟就可以预测出结构强度，知道结构设计是否合理安全，从而能够降低产品的设计成本，提高设计效率和可靠性。
      ANSYS中Workbench模块利用ANSYS的求解器进行结构强度载荷分析，且载荷的加载简便易行，能够同时在一个而上加载压力、转矩及各种约束等，静强度分析简便，是现代机械设计的必要手段。将所需数据输入到ANSYS Workbench中进行结构强度计算，不仅能提高强度分析的准确率，而且减少了大量的繁复计算。
      图所示为小径木剥皮机刀轴装配的结构示意图，此机器中共有3个这种机构，择其一分析。下方转轴上的带轮与刀轴左边带轮连接，刀轴的旋转带动刀环、导向环及去节刀的旋转，进而实现剥皮。取其刀轴二维图，运用Solidworks软件进行刀轴的实体建模。为提高绘图效率，不是采用传统的拉伸再拉伸的方法而是采用草图加旋转的方法建模，效率倍增。质钢远远小于其屈服极限60MPa，弹性应变最大数值6.7741e- 6，远大于最大总变形量1.3376e-7m，负荷消除后，轴可恢复原状，安全可靠。因此，该轴的结构设计满足强度和刚度要求，符合加工和使用的条件。
      本研究利用ANSYS中Workbench模块进行小径木剥皮机刀轴的强度分析，分析结果较为简洁明确，该轴的结构设计满足强度和刚度要求，符合加工和使用条件。此结果可为今后机构乃至机器的优化提供理论依据。强度分析所用到的ANSYS Workbench软件是应用有限元分析高效的平台，能够大大缩减设计人员的产品开发周期。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
                                                                                                                                                  杭州纳泰科技咨询有限公司
                                                                          本文出自杭州纳泰科技咨询有限公司www.nataid.com，转载请注明出处和相关链接！