内摆线用于型面联接的特性分析

发布时间：2017-09-27 06:17

  本文关键词：内摆线用于型面联接的特性分析

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【摘要】：本文先阐述了型面联接在传递扭矩方面相对于键连接的优点,结合国内外型面联接研究的现状提出了内摆线曲线用于型面联接截面的思路。根据摆线理论和不同参数下的曲线图像,分析内摆线的参数对其曲线的影响。借助经验提出型面联接截面必要条件,根据条件确定适用于型面联接的内摆线参数的范围。文中只考虑承受扭转时的摆线型面联接的特点,非圆截面的结构在承受扭转时会发生翘曲现象,所以运用弹性力学的方法对摆线型面联接结构进行分析,推出结构在承受扭转时的微分方程并找出最大应力所在的位置并且提出最大应力的工程算法。为了进一步了解摆线型面联接的特点,采取摆线型面联接与传统的矩形花键和渐开线花键结构进行对比的方法。首先比较了三种结构工作方式和强度计算,然后因为实际情况中摆线型面联接结构并不能归结为平面问题而且还要考虑接触的问题,所以为了得到比较符合实际的应力分布的特点,利用有限元软件ANSYS workbench对在同等尺寸结构和相同的扭转载荷下的矩形花键、渐开线花键和摆线型面联接进行静力分析和接触分析,分析了三种结构的应力分布特点和接触情况。在有限元结果分析的基础上选取渐开线花键和摆线型面联接进行疲劳寿命分析,以实际工程车辆的全浮式半轴为背景比较在多工况载荷下两种结构的疲劳损伤和寿命,得出摆线型面联接在重载荷和有冲击的情况下的优势。
【关键词】：摆线 型面联接 弹性力学 寿命分析
【学位授予单位】：陕西理工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH131
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 研究的目的和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势10-14
• 1.2.1 摆线理论及其应用11
• 1.2.2 型面联接廓型加工方法11-12
• 1.2.3 型面联接应力的分析12-13
• 1.2.4 型面联接的应用13
• 1.2.5 型面联接的轮廓检测13-14
• 1.3 本文主要研究内容14-17
• 第2章 摆线参数的确定17-23
• 2.1 内摆线理论17-18
• 2.2 内次摆线的参数对曲线的影响18-20
• 2.3 适用于型面联接的内摆线参数的确定20-21
• 2.4 本章小结21-23
• 第3章 摆线型面联接的扭转分析23-37
• 3.1 扭转问题的弹性力学理论基础23
• 3.2 型面联接轴扭转问题的弹性力学假设23-25
• 3.3 摆线型面联接扭转问题的应力函数解法25-29
• 3.4 型面联接轴扭转的实例29-32
• 3.5 用于型面联接的内次摆线曲线的几何要素确定32-35
• 3.5.1 确定结构的公称直径D32-33
• 3.5.2 内次摆线曲线的几何要素n的优化33-35
• 3.6 本章小结35-37
• 第4章 花键联接与摆线型面联接比较37-57
• 4.1 三种类型的联接的特点和破坏形式37-38
• 4.2 三种结构的强度计算38-40
• 4.2.1 选择合适矩形花键、渐开线花键和摆线型面联接进行比较38
• 4.2.2 强度计算38-40
• 4.3 三种结构的应力分布情况40-55
• 4.3.1 有限元理论及过程40-41
• 4.3.2 模型的建立41-43
• 4.3.3 分析的前处理43-49
• 4.3.4 三种结构分析的结果49-55
• 4.4 本章小结55-57
• 第5章 基于疲劳损伤理论的疲劳分析57-65
• 5.1 疲劳理论57-59
• 5.2 基于NCODE DESIGNLIFE软件的疲劳分析59-63
• 5.2.1 有限元分析结果的导入60
• 5.2.2 载荷谱的编制60-61
• 5.2.3 疲劳可靠性分析61-63
• 5.3 本章小结63-65
• 总结与展望65-67
• 总结65-66
• 展望66-67
• 参考文献67-71
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果71-73
• 致谢73

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本文编号：928085