某种AGV使用的夹臂机构，需求（1）不使用时，可收缩回结构内，使用时，可完全支撑汽车轮胎的重量（2）同时保证在AGV紧急制动时，轮胎不会冲出夹臂结构。鉴于上述功能及和空间布置要求，初步方案设计采用齿轮结构实现满足上述要求。其结构如图（1）、图（2）所示。                                 

图1 不使用时收缩回结构内

图2 使用时伸出支撑轮胎

       本文分别采用Ansys Workbench和simsold，在边界条件相同状态下，对此机构进行静力学分析，分析夹臂机构伸出时，齿轮的表面接触应力和夹臂的弯曲应力；同时对比两个软件应力和形变数值，为后续结构设计过程中采用simsolid进行结构分析提供参考。

一、边界条件、材料等相关设定

        夹臂机构采用常用结构钢材料。下图为夹臂机构的约束、载荷、接触的设定。图3夹臂机构的约束条件、图4为夹臂机构的载荷施加、图5为各齿轮间接触设置，摩擦系数设置为0.1。

图3 夹臂机构边界条件

图4 夹臂机构边界条件

图5 接触设置

二、两软件分析设置对比

2.1 AnsysWorkben软件设置

（1）网格设置：设置网格单元尺寸为5mm。

（2）接触设置：齿轮间采用摩擦副接触，摩擦系数设置为0.1，采用拉格朗日计算公式等如下图

图6 摩擦副接触设置

图7 摩擦副接触设置

（3）齿轮的轴承约束设置

图8 轴承约束设置

（4）载荷步设置

图9载荷步设置

2.2 Simsolid软件设置（分析类型设置为接触非线性）。

图10 simsolid设置

三、分析结果对比

3.1应力对比

图11 AnsysWorkbench应力分析结果

图12 simsolid应力分析结果

3.2形变对比

图13 AnsysWorkbench形变分析结果

图14  simsolid形变分析结果

3.3分析数据对比

（1）应力对比

表1 应力对比表

（2）形变对比

表2 形变对比表

根据上图11~14，在相同的边界条件下，Simsolid软件的分析结果与AnsysWorkbench的基本一致，同时由表1、2可知simsolid的分析结果比AnsysWorkbench的结果相对较小。

四、分析结果对比

   根据上述两种软件对同一边界条件的分析计算结果，采用Simsolid设置步骤简单，计算结果与AnsysWorkbench相差不大，分析时间很短，能快速完成模型的分析计算，有助于提高设计师的设计质量和效率。但设计师在使用simsolid分析时，须放大一定的安全系数（增加0.07左右）以保证设计的质量及设计的可靠性。