軸承壓裝仿真與試驗以及液力變矩器導(dǎo)輪的熱裝配變形分析研究
本文關(guān)鍵詞:軸承壓裝仿真與試驗以及液力變矩器導(dǎo)輪的熱裝配變形分析研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:過盈配合經(jīng)常在機械設(shè)備中用于傳遞扭矩、軸向力或二者的復(fù)合載荷,相對于其他連接方式,其連接結(jié)構(gòu)相對簡單,定心精度易于得到保證,連接強度高,承受載荷的能力好,在有振動、沖擊的工作情況下仍能穩(wěn)定可靠的運行。軸孔類零件過盈配合中,輪孔內(nèi)徑的最大尺寸小于軸外徑的最小尺寸,裝配后產(chǎn)生的配合壓力使配合雙方相互抱緊。但是實際應(yīng)用中常發(fā)現(xiàn)工件配合表面產(chǎn)生裂紋,會發(fā)生配合件斷裂或傳遞載荷能力不足等狀況;另外,在對軸承及配合件進行過盈配合連接的設(shè)計選用時,由于對軸承類型和結(jié)構(gòu)特點關(guān)注不夠、選擇不當(dāng),導(dǎo)致使用性能不能滿足要求,減少了軸承的使用壽命。實現(xiàn)過盈連接的裝配方法有很多,對不同裝配方法的選用應(yīng)根據(jù)應(yīng)用場合合理安排工藝。對于采用壓裝方法實現(xiàn)的過盈連接,由于接觸表面的應(yīng)力應(yīng)變情況難以直接觀測,所以通常采用監(jiān)測壓裝力-位移曲線的方法間接觀測。而對采用熱裝法裝配的配合件,還需要進一步探討零件熱裝前后的應(yīng)力與變形情況。本文根據(jù)實際工程應(yīng)用項目需求,在分析國內(nèi)外過盈配合力學(xué)理論和仿真分析方法基礎(chǔ)上,以深溝球軸承為典型配合壓裝的標(biāo)準(zhǔn)件,研究軸承壓裝技術(shù)并對某型液力變矩器的導(dǎo)輪熱裝變形進行了分析。建立了軸承內(nèi)圈壓裝相關(guān)有限元模型,分析了過盈裝配應(yīng)力應(yīng)變情況、影響壓裝質(zhì)量主要因素以及在主要影響因素下的軸承裝配壓裝力-位移關(guān)系。建立了壓裝試驗臺系統(tǒng),試驗分析并驗證了軸承裝配壓裝力和位移的理論關(guān)系及與壓裝力-位移曲線實時變化規(guī)律的吻合情況。以上研究方法和研究路線可用以指導(dǎo)軸承壓裝工藝及液力變矩器導(dǎo)輪組件熱裝時相關(guān)配合件的尺寸公差設(shè)計選用,并為壓裝機系統(tǒng)的壓裝工藝參數(shù)設(shè)計及優(yōu)化提供技術(shù)支撐。
【關(guān)鍵詞】:過盈連接 壓裝 熱裝 壓裝力-位移曲線 有限元分析 熱變形
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TH133.3;TG95
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第1章 緒論11-26
- 1.1 引言11-16
- 1.2 過盈連接理論分析研究現(xiàn)狀16-18
- 1.3 過盈連接仿真分析研究現(xiàn)狀18-22
- 1.4 論文主要研究內(nèi)容和研究意義22-24
- 1.5 論文章節(jié)安排24-26
- 第2章 過盈配合靜力學(xué)分析理論基礎(chǔ)26-35
- 2.1 過盈配合零件間變形情況分析26-27
- 2.2 單元體靜力平衡分析27-29
- 2.3 單元體變形的幾何分析29
- 2.4 包容件和被包容件的物理關(guān)系分析29-31
- 2.5 過盈量與配合壓力的關(guān)系31
- 2.6 深溝球軸承壓裝力的理論公式31-32
- 2.7 導(dǎo)輪與外環(huán)零件的熱裝配熱變形分析32-34
- 2.8 本章小結(jié)34-35
- 第3章 過盈連接的有限元分析35-77
- 3.1 有限元法及常用軟件應(yīng)用簡介35
- 3.2 深溝球軸承壓入法裝配有限元模型建立35-47
- 3.2.1 繪制草圖36-37
- 3.2.2 創(chuàng)建部件37
- 3.2.3 創(chuàng)建材料和截面屬性37-38
- 3.2.4 定義裝配件38
- 3.2.5 劃分網(wǎng)格38
- 3.2.6 設(shè)置分析步38-39
- 3.2.7 定義接觸39-40
- 3.2.8 定義邊界條件40-41
- 3.2.9 仿真結(jié)果分析41-47
- 3.3 分析影響壓裝質(zhì)量的主要因素47-67
- 3.3.1 不同過盈量下壓裝力與位移的關(guān)系49-52
- 3.3.2 不同摩擦系數(shù)下壓裝力與位移的關(guān)系52-54
- 3.3.3 不同裝配誤差下壓裝力與位移的關(guān)系54-58
- 3.3.4 不同材料特性下壓裝力與位移的關(guān)系58-63
- 3.3.5 不同形狀誤差下壓裝力與位移的關(guān)系63-67
- 3.4 導(dǎo)輪的熱裝配法有限元仿真67-76
- 3.4.1 工況參數(shù)67-68
- 3.4.2 有限元模型的建立68-69
- 3.4.3 剛性位移與導(dǎo)輪配合壓力的關(guān)系分析69-70
- 3.4.4 配合壓力與外環(huán)變形的關(guān)系分析70-71
- 3.4.5 熱裝配溫度與導(dǎo)輪熱變形關(guān)系分析71-76
- 3.5 本章小結(jié)76-77
- 第4章 壓入法裝配試驗裝置的設(shè)計與試驗結(jié)果分析77-126
- 4.1 壓裝系統(tǒng)的基本設(shè)計要求77-79
- 4.1.1 壓裝系統(tǒng)的性能要求77
- 4.1.2 壓裝系統(tǒng)的使用要求77-78
- 4.1.3 壓裝系統(tǒng)的機械部件要求78
- 4.1.4 壓裝系統(tǒng)的功能要求78-79
- 4.2 壓裝系統(tǒng)的原理79-87
- 4.2.1 壓裝系統(tǒng)部件的設(shè)計選型80-85
- 4.2.2 壓裝系統(tǒng)的組態(tài)與通訊85-87
- 4.3 壓裝過程的介紹87-89
- 4.4 位移與壓力的測量方案設(shè)計89-93
- 4.4.1 傳感器的選型設(shè)計90-92
- 4.4.2 數(shù)據(jù)采集卡的選型設(shè)計92-93
- 4.5 壓裝系統(tǒng)軟件功能介紹93-111
- 4.6 自動判斷方法111-117
- 4.7 試驗結(jié)果分析117-125
- 4.7.1 試驗背景117-120
- 4.7.2 試驗方案設(shè)計120
- 4.7.3 壓裝設(shè)備可靠性驗證120-122
- 4.7.4 主要工藝參數(shù)的影響評估122-123
- 4.7.5 導(dǎo)輪熱裝變形試驗123-124
- 4.7.6 試驗誤差來源分析124-125
- 4.8 本章小結(jié)125-126
- 第5章 總結(jié)與展望126-128
- 5.1 全文總結(jié)126-127
- 5.2 工作展望127-128
- 參考文獻(xiàn)128-130
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本文編號:274761
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