發(fā)布時(shí)間：2017-07-29 02:17

  本文關(guān)鍵詞：多層圓筒過盈連接設(shè)計(jì)方法及試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 多層圓筒 過盈連接 風(fēng)電鎖緊盤 有限元 過盈量 承載性能

【摘要】：過盈連接是利用零件間的過盈配合使其抱緊而在配合面形成徑向壓力的一種半永久性連接，能夠傳遞軸向力或扭矩，具有結(jié)構(gòu)簡單、定心精度好、承載性能高等優(yōu)點(diǎn)，，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。過盈連接分為圓柱過盈連接和圓錐過盈連接。多層圓筒過盈連接采用圓柱過盈連接和圓錐過盈連接相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，將兩者優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，在工程實(shí)際中得到越來越多地應(yīng)用。 本課題基于厚壁圓筒理論和平面應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的假設(shè)，以風(fēng)電鎖緊盤為研究對象，探討了多層圓筒過盈配合中過盈量與各配合面接觸壓力之間的關(guān)系，推導(dǎo)了各配合面接觸壓力和過盈量的計(jì)算公式，并給出了風(fēng)電鎖緊盤的尺寸設(shè)計(jì)方法。應(yīng)用有限元分析軟件ABAQUS模擬了風(fēng)電鎖緊盤裝配過程，并將所得結(jié)果與解析解進(jìn)行了對比。通過風(fēng)電鎖緊盤靜扭矩加載試驗(yàn)對所設(shè)計(jì)的風(fēng)電鎖緊盤的承載性能進(jìn)行了驗(yàn)證。下面將本課題的主要內(nèi)容簡述如下： 首先，通過厚壁圓筒的變形計(jì)算公式，結(jié)合風(fēng)電鎖緊盤的變形協(xié)調(diào)方程建立了風(fēng)電鎖緊盤過盈量與各配合面接觸壓力之間的關(guān)系，得到了過盈量與各配合面接觸壓力的計(jì)算公式，基于第四強(qiáng)度理論推導(dǎo)了各組件的等效應(yīng)力計(jì)算公式，結(jié)合尺寸驅(qū)動(dòng)公式給出了風(fēng)電鎖緊盤的尺寸設(shè)計(jì)方法。此外，還給出了外環(huán)推進(jìn)行程的計(jì)算公式。 其次，依據(jù)本文理論方法設(shè)計(jì)的風(fēng)電鎖緊盤尺寸，應(yīng)用有限元分析軟件ABAQUS建立了風(fēng)電鎖緊盤的二維軸對稱模型并模擬了其裝配過程，分析了風(fēng)電鎖緊盤裝配后各配合面接觸壓力和各組件Mises應(yīng)力的分布規(guī)律，并對比了有限元解和解析解，驗(yàn)證了理論設(shè)計(jì)方法的準(zhǔn)確性。另外，還分析了加工偏差和裝配間隙對風(fēng)電鎖緊盤的接觸壓力、Mises應(yīng)力以及承載性能的影響。 最后，介紹了風(fēng)電鎖緊盤靜扭矩加載試驗(yàn)臺(tái)的工作原理、風(fēng)電鎖緊盤的裝配步驟以及試驗(yàn)步驟。采用液壓千斤頂依次遞增加載的方式對設(shè)計(jì)的某型號(hào)風(fēng)電鎖緊盤進(jìn)行加載試驗(yàn)，驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)方法的可靠性。試驗(yàn)結(jié)果表明，通過本文理論方法所設(shè)計(jì)的風(fēng)電鎖緊盤的承載性能滿足工作要求。
【關(guān)鍵詞】：多層圓筒 過盈連接 風(fēng)電鎖緊盤 有限元 過盈量 承載性能
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH131.7
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題的研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 課題來源14
• 1.4 本課題研究的內(nèi)容14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 第二章 過盈連接的理論基礎(chǔ)16-28
• 2.1 厚壁圓筒的應(yīng)力與變形16-19
• 2.1.1 圓筒受內(nèi)、外壓作用時(shí)的應(yīng)力與變形16-17
• 2.1.2 圓筒受外壓作用時(shí)的應(yīng)力與變形17-18
• 2.1.3 圓筒受內(nèi)壓作用時(shí)的應(yīng)力與變形18-19
• 2.2 厚壁圓筒的強(qiáng)度校核19-20
• 2.3 過盈連接概述20-23
• 2.3.1 過盈連接的工作原理及應(yīng)用20
• 2.3.2 過盈連接的裝配方式20-21
• 2.3.3 過盈連接性能的影響因素21-23
• 2.4 過盈量與接觸壓力的關(guān)系23-24
• 2.5 過盈連接的設(shè)計(jì)計(jì)算24-27
• 2.5.1 圓柱過盈連接24-26
• 2.5.2 圓錐過盈連接26-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第三章 多層圓筒過盈連接的設(shè)計(jì)與校核28-38
• 3.1 多層圓筒過盈連接介紹28
• 3.2 風(fēng)電鎖緊盤簡介28-29
• 3.3 過盈量與各配合面接觸壓力關(guān)系29-30
• 3.4 設(shè)計(jì)計(jì)算30-31
• 3.5 校核計(jì)算31-33
• 3.6 螺栓擰緊力矩計(jì)算33
• 3.7 尺寸設(shè)計(jì)33-36
• 3.7.1 尺寸設(shè)計(jì)說明33-34
• 3.7.2 計(jì)算外環(huán)推進(jìn)行程 L34
• 3.7.3 確定關(guān)鍵尺寸34-36
• 3.8 風(fēng)電鎖緊盤設(shè)計(jì)流程36-37
• 3.9 本章小結(jié)37-38
• 第四章 多層圓筒過盈連接的仿真分析38-60
• 4.1 有限元法簡介38-39
• 4.1.1 有限元法基本思想38
• 4.1.2 有限元軟件 ABAQUS 簡介38-39
• 4.2 接觸問題的有限元法介紹39-41
• 4.2.1 接觸問題及特點(diǎn)39-40
• 4.2.2 ABAQUS 接觸功能概述40
• 4.2.3 接觸相互作用40
• 4.2.4 主面和從面40-41
• 4.3 風(fēng)電鎖緊盤過盈連接有限元數(shù)值分析41-44
• 4.3.1 研究對象及幾何模型的建立41
• 4.3.2 材料屬性及網(wǎng)格劃分41-42
• 4.3.3 接觸方式及摩擦系數(shù)的選取42-43
• 4.3.4 定義邊界條件和載荷43-44
• 4.3.5 定義分析類型及求解44
• 4.4 有限元法和解析法計(jì)算結(jié)果的對比與分析44-53
• 4.4.1 接觸壓力44-46
• 4.4.2 承載扭矩46-47
• 4.4.3 Mises 應(yīng)力47-53
• 4.5 加工偏差和裝配間隙對性能的影響分析53-58
• 4.5.1 模型基本參數(shù)設(shè)置53-54
• 4.5.2 接觸壓力54-55
• 4.5.3 承載扭矩55-56
• 4.5.4 Mises 應(yīng)力56-58
• 4.6 本章小結(jié)58-60
• 第五章 風(fēng)電鎖緊盤靜扭矩加載試驗(yàn)60-66
• 5.1 引言60
• 5.2 試驗(yàn)設(shè)備概述60-62
• 5.2.1 風(fēng)電鎖緊盤61
• 5.2.3 力矩扳手61-62
• 5.2.4 液壓千斤頂及液壓泵62
• 5.3 試驗(yàn)原理和方法62-63
• 5.4 試驗(yàn)測試的主要步驟63-64
• 5.4.1 風(fēng)電鎖緊盤裝配步驟63
• 5.4.2 靜扭矩加載試驗(yàn)步驟63-64
• 5.5 試驗(yàn)結(jié)果分析64
• 5.6 本章小結(jié)64-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 總結(jié)66-67
• 6.2 展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72-74
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果74-75

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本文編號(hào)：587075