基于有限元仿真的轴承压装与收口工艺研究

发布时间：2017-10-12 01:04

  本文关键词：基于有限元仿真的轴承压装与收口工艺研究

  更多相关文章： 过盈装配 有限元 压装力 过盈量 收口

【摘要】：轴承的装配质量直接影响其使用性能,影响轴承装配质量的因素有很多,包括材料特性、过盈量、零件尺寸精度、形位公差、表面质量等,目前工艺设计人员大多依靠人工经验确定工艺参数,对于受多因素影响的压装和收口工艺问题,开展基于有限元仿真的压装工艺过程分析对于合理设计压装工艺、保证装配质量具有重要意义。介绍了轴承过盈装配的基本原理,类比两厚壁圆筒受压变形,根据弹性力学理论推导了满足弹性变形条件下的轴承外圈与壳体孔之间过盈量范围的计算公式;对轴承压装过程进行有限元仿真,预测了压装力变化和结合件的径向位移分布,分析了壳体材料特性、摩擦系数以及过盈量对压装力的影响。设计了轴承压装试验台和专用的压装夹具,对6201轴承分别与6063、Q235、45壳体压装进行模拟试验,测试了最大压装力;通过有限元仿真分析了轴承外圈形状误差、壳体孔与轴承外圈轴线偏差对压装力、轴承外圈与壳体接触应力的影响。运用动力学仿真软件分析了收口工具上钢球的运动规律;建立了轴承收口和拉脱过程的有限元分析模型,根据仿真分析得到的钢球运动规律施加有限元仿真的边界条件,通过仿真计算得到了A类收口条件下收口正压力的变化规律以及拉脱力的变化情况,分析了材料特性以及过盈量对收口正压力的影响。建立了B类和C类收口条件下压头与壳体模型,对B类和C类收口情况进行收口和拉脱过程仿真,分析了两类收口方式在收口前后组件应力以及径向位移的变化情况,得到了拉脱力随时间的变化情况。
【关键词】：过盈装配 有限元 压装力 过盈量 收口
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH133.3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 注释表14-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 过盈装配国内外研究现状16-20
• 1.3 本文主要研究内容20-21
• 第二章 过盈联结解析计算21-34
• 2.1 过盈联结解析计算的假设条件21
• 2.2 厚壁圆筒过盈配合的应力计算21-27
• 2.2.1 承受内压和外压的厚壁圆筒应力计算21-25
• 2.2.2 过盈配合的应力计算25-26
• 2.2.3 弹性范围内最大结合压力的计算26-27
• 2.3 径向位移计算27-30
• 2.3.1 厚壁圆筒的径向位移27-28
• 2.3.2 结合件径向位移28-30
• 2.4 过盈量的计算30-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第三章 轴承压装过程有限元仿真34-46
• 3.1 有限元法简介34
• 3.2 ABAQUS软件介绍34-36
• 3.3 轴承压装和拉脱过程仿真36-40
• 3.4 压装力影响因素分析40-45
• 3.4.1 材料参数对压装力的影响41-42
• 3.4.2 壳体壁厚对压装力的影响42
• 3.4.3 过盈量对压装力的影响42-43
• 3.4.4 摩擦系数对压装力的影响43-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第四章 轴承压装试验与压装力影响因素分析46-62
• 4.1 试验设备46-47
• 4.2 试验材料和试验方案47-48
• 4.2.1 试验材料47
• 4.2.2 试验方案47-48
• 4.3 实验结果分析48-50
• 4.4 轴承压装力影响因素分析50-51
• 4.4.1 轴承外圈和壳体孔加工误差分析50-51
• 4.4.2 轴承装配误差分析51
• 4.5 加工误差对压装力的影响分析51-57
• 4.5.1 轴承外圈形状误差的影响51-56
• 4.5.2 壳体孔加工误差的影响56-57
• 4.6 轴承装配存在位姿偏差对压装力的影响57-59
• 4.7 压装夹具设计59-61
• 4.8 本章小结61-62
• 第五章 轴承收口工艺仿真分析62-83
• 5.1 收口工艺介绍62-64
• 5.2 A类收口工具运动仿真64-68
• 5.2.1 ADAMS软件概述65-66
• 5.2.2 A类收口工具运动仿真66-68
• 5.3 A类收口工艺过程仿真分析68-74
• 5.3.1 有限元模型建立69-71
• 5.3.2 计算结果分析71-74
• 5.4 B类收口工艺过程仿真分析74-76
• 5.5 C类收口工艺过程仿真分析76-80
• 5.6 A类收口正压力影响因素分析80-82
• 5.6.1 材料参数对A类收口正压力和拉脱力影响分析80-81
• 5.6.2 过盈量对A类收口正压力的影响81-82
• 5.7 本章小结82-83
• 第六章 总结与展望83-85
• 6.1 工作内容总结83-84
• 6.2 展望84-85
• 参考文献85-88
• 致谢88-89
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文89

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本文编号：1015771