某转向节臂机构分析图如图所示，静态原地转向阻力矩是汽车使用中最大极限转向力矩，由三部分组成：转向轮相对主销轴线的滚动阻力矩Ti、轮胎与地面接触部分的滑动摩擦摩擦力矩Tz以及转向车轮的自动回正力矩所形成的阻力矩T3。根据第四强度理论，在危险截面的最大应力点处，弯、扭联合作用的等效应力。
      有限元分析法是近五十多年随着计算机的发展而发展起来的适用于各种结构分析的一种极为有效的方法，近年来几乎在所有的工程问题上得到了发展和应用。它将设计人员丰富的实践经验与计算机高速精确的计算完美地结合在一起，大大提高了设计计算精度。本研究利用有限元分析软件Ansys对转向节臂进行强度计算。有限元模型建立建立准确而可靠的计算模型是应用有限元法进行分析的重要步骤之一，建模过程为：先在软件Pro/E中建立实体模型，再通过标准格式.stp导入有限元分析软件Ansys中，从而建立有限元模型。(1)实体模型在Pro/E中建立实体模型如图所示。转向节臂材料为40Cr，调制处理的屈服极限为850MPa，密度为7.8xe3g/mm，模量210000N/mm2，泊松比0.30。择实体单元SOLID186，单位尺寸设为网格剖分后的效果见下图，杨氏弹性单元类型选5mm，约束F1施力部位的所有自由度；约束F2施力部位的UY；在球销处施加F作用力。通过Ansys软件计算得到的结果如图所示。通过以上的分析结果可以看出最大应力出现在危险截面处，最大值为240.7MPa。
通过以上两种不同的分析方法得到的转向节臂的最大应力基本相同，安全系数大于3，安全系数满足要求，从理论上验证了转向节臂设计的合理性。

                                                                                  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
                                                                                                                                                      杭州那泰科技有限公司
                                                                              本文出自杭州那泰科技有限公司www.nataid.com，转载请注明出处和相关链接！