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5 計算結(jié)果及分析
圖4為普通鋸片熱分析和熱一離心力藕合分析變形分布對比，圖5為基體開空冷圓孔鋸片和普通鋸片熱一離心力藕合分析應(yīng)力及變形分布對比。
從圖4的ANSYS分析結(jié)果可以得知，圓鋸片回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力在鋸片基體引人的切向應(yīng)力是拉應(yīng)力，呈內(nèi)高外低的分布，對提高回轉(zhuǎn)鋸片的動態(tài)穩(wěn)定性是有利的，徑向應(yīng)力也是拉應(yīng)力，其分布特點是在圓鋸片的內(nèi)孔和外邊緣為零，大約在r=√ab處最大(a、b分別是鋸片內(nèi)孔和邊緣處半徑)。鋸片沿半徑方向上的溫度差呈外高內(nèi)低的趨勢分布，熱應(yīng)力在切向的絕對值呈內(nèi)高外低的趨勢分布，鋸片內(nèi)部為拉應(yīng)力，鋸片外邊緣為壓應(yīng)力，徑向應(yīng)力在夾持盤邊緣和鋸片外邊緣為零，在半徑中部為最大，為壓應(yīng)力。當離心力和熱應(yīng)力禍合時就在鋸片窄水日處產(chǎn)生最大應(yīng)力或者在小圓孔這些容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的地方出現(xiàn)較大的應(yīng)力，從圖4和圖5的ANSYS分析結(jié)果得知，高速旋轉(zhuǎn)切削的圓鋸片，離心力的作用能夠部分抵消圓鋸片切削熱引起的切向變形，但離心力卻會增大鋸片的徑向變形，這是由于離心力所引起鋸片基體徑向和切向變形失調(diào)帶來的鋸片基體材料彈性不平衡，從圓鋸片的正常工作條件可知，較小的切向變形對保持鋸片切削穩(wěn)定性具有有利的影響。
從表7和表8可以看到，在圓鋸片基體上開空冷圓孔，由于圓孔部位的空氣對流起到散熱作用，可以在一定程度上減小鋸片基體的平均溫度，因而能比較明顯的減小鋸片的徑向變形，但對減小切向變形、鋸片薄弱處最大主應(yīng)力并無貢獻，甚至使其值有所增大，在鋸片基體結(jié)構(gòu)設(shè)計上，我們力求盡量減小鋸片的變形和基體平均溫度，同時需要考慮鋸片所能承受的安全許用應(yīng)力，鋸片基體材料為65Mn，其許用應(yīng)力［σ］約為270MPa，運用第三強度理論，則強度條件為：σ1-σ3≤[σ]，在ANSYS分析結(jié)果中，已將各鋸片最大應(yīng)力點處主應(yīng)力列于表8。表7和表8的分析數(shù)據(jù)可以很直觀的看出基體開圓孔對工作中鋸片應(yīng)力和變形的影響，在相同載荷下，開空冷圓孔的圓鋸片能有效減小鋸片徑向變形，但切向變形和最大應(yīng)力有所增加:徑向變形與普通鋸片相比最大可減小19.8%左右;切向變形與普通鋸片相比最大可增加21.3%左右;Max(σ1-σ3)與普通鋸片相比最大增加13.7%左右。石材機械machine/
6 結(jié)論
將離心力和熱應(yīng)力進行耦合分析，能更接近于實際地反映工作中鋸片基體應(yīng)力和應(yīng)變分布狀況，通過以上的分析和計算，可以得出以下結(jié)論：
(1)離心力有利于減小鋸片切向變形和最大應(yīng)力，提高工作中鋸片幾何剛度;普通圓鋸片和開空冷圓孔圓鋸片工作中最大應(yīng)力均發(fā)生在窄水口和空冷圓孔這些容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的地方。
(2)在相同載荷下，開空冷圓孔的圓鋸片能有效減小鋸片徑向變形，但切向變形和最大應(yīng)力有所增加:徑向變形與普通鋸片相比最大可減小19.8%左右;切向變形與普通鋸片相比最大可增加21.3%左右;Max(σ1-σ3)與普通鋸片相比最大增加13.7%左右，其中A7和A9兩種鋸片某個節(jié)點所承受應(yīng)力超過了材料的許用應(yīng)力。石材設(shè)備
(3)開圓孔對鋸片而言，一方面提高了散熱效果，減小了鋸片徑向變形，另一方面則削弱了鋸片基體軸向剛度，使鋸片切向變形和最大應(yīng)力有所增加，因此有必要對其進行參數(shù)優(yōu)化，尋求最佳的結(jié)構(gòu)方案。
(4)其中A6和A9兩種鋸片徑向變形減小明顯，但A9鋸片切向變形和最大應(yīng)力較大，因而建議在鋸片基體離中心孔約96mm處，開設(shè)8個均布的直徑約8mm的散熱孔，可取得較為理想的綜合效果。
圖4為普通鋸片熱分析和熱一離心力藕合分析變形分布對比，圖5為基體開空冷圓孔鋸片和普通鋸片熱一離心力藕合分析應(yīng)力及變形分布對比。
從圖4的ANSYS分析結(jié)果可以得知，圓鋸片回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力在鋸片基體引人的切向應(yīng)力是拉應(yīng)力，呈內(nèi)高外低的分布，對提高回轉(zhuǎn)鋸片的動態(tài)穩(wěn)定性是有利的，徑向應(yīng)力也是拉應(yīng)力，其分布特點是在圓鋸片的內(nèi)孔和外邊緣為零，大約在r=√ab處最大(a、b分別是鋸片內(nèi)孔和邊緣處半徑)。鋸片沿半徑方向上的溫度差呈外高內(nèi)低的趨勢分布，熱應(yīng)力在切向的絕對值呈內(nèi)高外低的趨勢分布，鋸片內(nèi)部為拉應(yīng)力，鋸片外邊緣為壓應(yīng)力，徑向應(yīng)力在夾持盤邊緣和鋸片外邊緣為零，在半徑中部為最大，為壓應(yīng)力。當離心力和熱應(yīng)力禍合時就在鋸片窄水日處產(chǎn)生最大應(yīng)力或者在小圓孔這些容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的地方出現(xiàn)較大的應(yīng)力，從圖4和圖5的ANSYS分析結(jié)果得知，高速旋轉(zhuǎn)切削的圓鋸片，離心力的作用能夠部分抵消圓鋸片切削熱引起的切向變形，但離心力卻會增大鋸片的徑向變形，這是由于離心力所引起鋸片基體徑向和切向變形失調(diào)帶來的鋸片基體材料彈性不平衡，從圓鋸片的正常工作條件可知，較小的切向變形對保持鋸片切削穩(wěn)定性具有有利的影響。
從表7和表8可以看到，在圓鋸片基體上開空冷圓孔，由于圓孔部位的空氣對流起到散熱作用，可以在一定程度上減小鋸片基體的平均溫度，因而能比較明顯的減小鋸片的徑向變形，但對減小切向變形、鋸片薄弱處最大主應(yīng)力并無貢獻，甚至使其值有所增大，在鋸片基體結(jié)構(gòu)設(shè)計上，我們力求盡量減小鋸片的變形和基體平均溫度，同時需要考慮鋸片所能承受的安全許用應(yīng)力，鋸片基體材料為65Mn，其許用應(yīng)力［σ］約為270MPa，運用第三強度理論，則強度條件為：σ1-σ3≤[σ]，在ANSYS分析結(jié)果中，已將各鋸片最大應(yīng)力點處主應(yīng)力列于表8。表7和表8的分析數(shù)據(jù)可以很直觀的看出基體開圓孔對工作中鋸片應(yīng)力和變形的影響，在相同載荷下，開空冷圓孔的圓鋸片能有效減小鋸片徑向變形，但切向變形和最大應(yīng)力有所增加:徑向變形與普通鋸片相比最大可減小19.8%左右;切向變形與普通鋸片相比最大可增加21.3%左右;Max(σ1-σ3)與普通鋸片相比最大增加13.7%左右。石材機械machine/
6 結(jié)論
將離心力和熱應(yīng)力進行耦合分析，能更接近于實際地反映工作中鋸片基體應(yīng)力和應(yīng)變分布狀況，通過以上的分析和計算，可以得出以下結(jié)論：
(1)離心力有利于減小鋸片切向變形和最大應(yīng)力，提高工作中鋸片幾何剛度;普通圓鋸片和開空冷圓孔圓鋸片工作中最大應(yīng)力均發(fā)生在窄水口和空冷圓孔這些容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的地方。
(2)在相同載荷下，開空冷圓孔的圓鋸片能有效減小鋸片徑向變形，但切向變形和最大應(yīng)力有所增加:徑向變形與普通鋸片相比最大可減小19.8%左右;切向變形與普通鋸片相比最大可增加21.3%左右;Max(σ1-σ3)與普通鋸片相比最大增加13.7%左右，其中A7和A9兩種鋸片某個節(jié)點所承受應(yīng)力超過了材料的許用應(yīng)力。石材設(shè)備
(3)開圓孔對鋸片而言，一方面提高了散熱效果，減小了鋸片徑向變形，另一方面則削弱了鋸片基體軸向剛度，使鋸片切向變形和最大應(yīng)力有所增加，因此有必要對其進行參數(shù)優(yōu)化，尋求最佳的結(jié)構(gòu)方案。
(4)其中A6和A9兩種鋸片徑向變形減小明顯，但A9鋸片切向變形和最大應(yīng)力較大，因而建議在鋸片基體離中心孔約96mm處，開設(shè)8個均布的直徑約8mm的散熱孔，可取得較為理想的綜合效果。
