压装条件对45钢圆柱过盈配合轴表面完整性参数的影响

发布时间：2018-01-12 21:22

  本文关键词：压装条件对45钢圆柱过盈配合轴表面完整性参数的影响　出处：《郑州大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 压力装配 过盈配合 表面完整性 应力集中

【摘要】：机械装配在整个机械制造过程占有十分重要的地位,装配质量很大程度上决定了产品最终的质量。过盈连接以其结构简单、定心精度好、承载能力高等优点在机械制造行业中得到十分广泛的应用,过盈连接的装配结合面对机械设备的性能具有重要影响。压力装配是常用的过盈连接装配方法之一,不同的压装条件会对过盈配合结合面上的表面完整性参数产生重要影响,进而影响产品的工作性能。由于过盈配合结合面的封闭性,结合面上表面完整性参数的测量存在诸多困难,因此将压装后的轴及套筒沿轴向剖切分离后,对轴试样表面完整性参数的变化规律进行分析。针对材料为45钢公称尺寸为?15mm的圆柱过盈配合,探究了不同压装条件对过盈配合轴试样表面完整性参数的影响,进一步计算了压装后轴试样表面应力集中系数的大小,为压装条件的选择提供一定的理论依据。本文主要内容及结论有:(1)分析了表面完整性的内涵,阐述了由表面几何特征、表层物理力学性能特征和棱边质量等三个方面特征参数组成的表面完整性结构体系,并具体阐述了表面粗糙度、残余应力、显微硬度的基本概念及检测方法,以及应力集中的概念和应力集中系数的计算方法。(2)设计并完成了过盈配合的压力装配试验,将压装后的轴和套筒沿轴向剖切分离后,对轴试样的表面完整性参数进行测量。分析了压装过盈量及压装润滑介质对压装后轴试样表面形貌、残余应力以及显微硬度的影响。试验结果表明,压装过程中不使用润滑介质时,压装后轴试样表面均出现不同程度的鱼鳞状拉伤;对于0.02mm、0.04mm、0.06mm三种平均过盈量,采用100号L-CKD重负荷工业闭式齿轮油作为润滑介质时,装配过后轴表面的高度算数平均偏差S(6分别降低了53.6%、62.2%、77.7%,轴表面沿轴向的残余压应力分别增大了109.1%、150.2%、222.2%,显微硬度分别提高了3%、10.4%、6.3%;润滑介质的改变,对压装后轴试样表面形貌、残余应力及显微硬度的变化无明显影响。(3)利用半椭圆微型缺口对轴试样粗糙表面进行表征,建立了轴试样表面形貌的三维有限元模型,分析了半椭圆微缺口几何参数对轴表面应力集中系数的影响规律,建立了表面应力集中系数和微缺口参数之间的拟合公式。仿真结果表明,在单个微缺口模型中,随着微缺口深度与宽度比的增大,轴表面的应力集中系数单逐渐增大;当存在多个微缺口时,随着微缺口数目的增加应力集中系数Kt多逐渐减小,当微缺口数目足够多时,应力集中系数Kt多趋于稳定。
[Abstract]:Mechanical assembly is very important in the whole mechanical manufacturing process , and the assembly quality determines the final quality of the product . The interference fit is one of the most widely used in the mechanical manufacturing industry . It also calculates the surface integrity parameters of the interference fit shaft . The main contents and conclusions are as follows : ( 1 ) The basic concept and the detection method of surface roughness , residual stress , microhardness and the calculation method of stress concentration coefficient are expounded . The results show that the stress concentration coefficient is increased by 109.1 % , 62.2 % , 222.2 % and the microhardness of the axial surface is increased by 109.1 % , 62.2 % , 222.2 % , and the micro - hardness is increased by 109.1 % , 62.2 % and 63.2 % respectively .

【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG95

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本文编号：1416060