本文選題：軸轂聯(lián)接　切入點(diǎn)：漸開(kāi)線(xiàn)花鍵　出處：《廣州大學(xué)》2012年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：針對(duì)飛機(jī)或艦船螺旋槳軸轂聯(lián)接結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜、沖擊、振動(dòng)較大的工作情況，在傳統(tǒng)的單一漸開(kāi)線(xiàn)花鍵軸轂聯(lián)接結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了一種可靠性更高、工作性能更好的新型軸轂復(fù)合聯(lián)接結(jié)構(gòu)：漸開(kāi)線(xiàn)花鍵-錐面脹緊套復(fù)合聯(lián)接結(jié)構(gòu)。本文首先闡述了此結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路、工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；然后借助物理功率跑合實(shí)驗(yàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。 為了彌補(bǔ)功率跑合實(shí)驗(yàn)的不足，更為準(zhǔn)確模擬完全真實(shí)工況下的工作狀態(tài)，利用有限元分析軟件（HYPERMESH、ANSYS）對(duì)新型及傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的真實(shí)工況進(jìn)行了仿真，通過(guò)對(duì)比五種工況下的兩種結(jié)構(gòu)的應(yīng)力結(jié)果可知：在受同等載荷的前提下，當(dāng)徑向壓軸力和側(cè)向力都不大時(shí)，新型軸轂復(fù)合聯(lián)接結(jié)構(gòu)并沒(méi)有表現(xiàn)出優(yōu)越性；但隨著壓軸力和側(cè)向力等不斷增大時(shí)，新型軸轂復(fù)合聯(lián)接結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯；當(dāng)整個(gè)結(jié)構(gòu)的壓軸力、側(cè)向力達(dá)到最大時(shí)，新型軸轂復(fù)合聯(lián)接結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力為212MPa，較單一的漸開(kāi)線(xiàn)花鍵聯(lián)接結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力（367MPa）小152MPa。仿真結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了新型軸轂復(fù)合聯(lián)接結(jié)構(gòu)的可靠性及優(yōu)越性。 為了滿(mǎn)足航空產(chǎn)品輕量化的設(shè)計(jì)原則，借助ANSYS的優(yōu)化模塊，以整體結(jié)構(gòu)減重為目標(biāo)、以錐套結(jié)構(gòu)的尺寸為變量、以結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為約束條件，，分別采用ANSYS軟件中的零階方法及一階方法對(duì)錐套的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算。優(yōu)化結(jié)果如下：當(dāng)錐套錐角為13°，錐套寬度為16.5mm時(shí)，取得最優(yōu)解，此時(shí)結(jié)構(gòu)的整體重量為33.9Kg，比優(yōu)化之前的36.2Kg減重約6.4%。
[Abstract]:In view of the working conditions of the aircraft or ship propeller hub connection structure with complex force, high impact and large vibration, a new kind of higher reliability is proposed based on the traditional single involute spline hub connection structure. A new type of axial hub composite connection structure with better working performance: involute spline and conical expansion and tight sleeve composite connection structure. This paper first describes the design idea, working principle and structural characteristics of this structure; Then the reliability of the structure is verified by the physical power running experiment. In order to make up for the shortage of the power running-in experiment and to simulate the working state under the complete real working condition more accurately, the real working conditions of the new and traditional structures are simulated by using the finite element analysis software HYPERMESHANSYS. By comparing the stress results of two kinds of structures under five working conditions, it can be seen that under the same load, when the radial compression force and lateral force are small, the new type axial hub composite connection structure has no superiority; However, with the increasing of axial force and lateral force, the advantages of the new type axial hub composite connection structure become more and more obvious, and when the axial force and lateral force of the whole structure reach the maximum, The maximum stress of the new structure is 212MPa, which is 152MPa smaller than that of the single involute spline connection. The simulation results further verify the reliability and superiority of the new structure. In order to meet the light weight design principle of aeronautical products, with the help of the optimization module of ANSYS, the weight loss of the whole structure is taken as the target, the size of the cone sleeve structure is taken as the variable, and the structural strength is taken as the constraint condition. The structural size of the cone sleeve is optimized by using the zero order method and the first order method in ANSYS software. The results are as follows: when the cone angle is 13 擄and the width of the cone sleeve is 16.5 mm, the optimal solution is obtained. The overall weight of the structure is 33.9kg, which is about 6.4kg lower than the 36.2kg before the optimization.
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：TH131

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本文編號(hào)：1598740