过盈联接的模糊可靠性分析与仿真研究

过盈联接的可靠性取决于实际过盈量、最小极限过盈量和最大极限过盈量之间的关系,影响因素包括材料的力性能、材料副的摩擦特性、载荷特性以及联接各部分的几何尺寸,计算公式十分复杂,即使忽略设计中实际存在的模糊信息和各随机因素均服从简单正态分布,也很难用常规方法确定其可靠度的解析解.根据常规可靠性理论和模糊数学方法,建立过盈联接模糊可靠性分析的数学模型,并在此基础上建立一套过盈联接可靠性计算机数字仿真的方法,编写相应的计算机程序,并通过实例对过盈联接可靠性进行仿真研究.     

过盈联接可靠性设计研究

建立了过盈联接的概率模型,研究了过盈量、结合直径和结合长度对过盈联接可靠性的影响。研究结果表明,结合直径的减小将使最大极限过盈量减小,结合长度的减小将使最小极限过盈量增加,两者都将降低配合系统的工作可靠性。提出了正态分布情况下三参数过盈联接可靠性设计的一般方法,并对过盈联接可靠性设计中的一些特殊情况进行了探讨,提出了处理策略。     

盘式永磁同步轮边电机主轴与轴承过盈配合研究

有限元法是结构分析中最有效的数值分析方法,基于ANSYS Workbench对盘式永磁同步轮边电机主轴与轴承过盈装配的应力分布进行了数值计算仿真,仿真结果可以评估过盈配量,为过盈配合的联接强度分析和优化设计提供参考,可以有效地缩短调试周期并且减少生产成本。     

立辊轧机主减速机输出端过盈联接应力分析

以某2250 mm双机架不锈钢炉卷轧机机组中立辊轧机的传动侧主减速机为研究对象,计算该主减速机输出端的最大输出力矩;通过理论推导,得出满足传递载荷所需的最小有效过盈量和在保证联接件强度条件下所允许的最大有效过盈量,并应用ANSYS建立起输出端轴和联轴套的有限元模型,通过仿真得到了联接件在不同过盈量下的应力变化情况。     

反应堆压力容器顶封头接管冷装过盈配合力学分析

200 MW低温核供热堆反应堆压力容器顶封头壳体与小口径接管间采用冷装过盈配合连接结构,为确定过盈配合连接合理的最小过盈量和最大过盈量,首先建立了过盈连接结构解析解的简化模型,分析确定了过盈配合连接结构最小过盈量和最大过盈量计算的适用工况;再根据弹性力学理论对过盈配合连接结构进行力学分析,推导出最小过盈量和最大过盈量的工程计算方法;最后,采用ANSYS有限元分析软件对典型接管的冷装过盈配合连接结构的合理性进行冷态和热态工况下的验证。     

圆柱面过盈联接的设计及应用

介绍了过盈联接的特点,分别运用经验值法、解析法和数值方法 (有限元法)以中板轧机生产线上翻板机连架杆与主轴过盈连接机构为例进行详细计算和分析,指出圆柱面过盈联接在设计中应注意的问题。     

HSK-A63刀柄与主轴锥孔过盈量的研究

基于对HSK-A63刀柄与主轴锥孔接触状态的理论分析,利用CATIA软件的有限元模块,对HSK-A63刀柄与机床主轴联接系统在不同转速下的膨胀变形进行了仿真分析。结果表明,随着机床主轴转速的提高,主轴/刀柄联接系统的膨胀间隙将增大。通过适当提高轴向预紧力和联接面间的过盈量,可有效改善联接性能和提高加工精度。为增加联接可靠性,HSK-A63刀具系统的过盈量应为20-25μm。     

基于ANSYS对斯特林制冷机中轴和双孔板过盈联接的有限元分析

在STL-L型斯特林制冷机的研制过程中,为判断其曲轴中轴和双孔板的过盈联接能否满足使用要求,文中用ANSYS有限元分析软件对轴和双孔板的过盈联接进行了接触有限元分析。分析得到的结论是初始的过盈量设计符合使用要求,但初始的最小过盈量偏大,进而根据使用要求选取了最合适的最小过盈量。     

过盈配合计算机辅助设计系统

设计开发了一个基于AutoCAD的过盈配合计算机辅助设计系统。该系统可完成有关过盈配合的最小配合面压强、传递载荷所需的最小过盈量等参数的计算,为过盈配合的设计与计算提供了一个高效的工具。     

大型泵用齿轮箱输出轴过盈设计与数值分析

针对某核电站冷却水泵输出轴的过盈结构的设计计算,分别按"极限与过盈配合国标"标准公式和数值方法进行了计算与校核,得出了最大与最小过盈量的接触压力,对传递转矩的可靠性与材料的可靠性进行了评估,完成了过盈装配所需最小温度的计算,为水泵的安全可靠运行提供保障。     

高速旋转主轴轴承配合过盈量的影响因素分析

高速旋转的主轴轴承与转轴配合过盈量的大小对主轴的刚度、旋转精度和使用寿命等具有十分重要的影响。在主轴运转时,影响轴承与主轴配合过盈量的因素主要有温度、离心力及初始配合的过盈量等,现将这些影响因素关联在一起,集中研究在这些因素的影响下,轴承内圈和主轴的配合过盈量与离心力和温度场之间的关系,并在此基础上推导出轴承稳定运转时内圈与主轴实际过盈量的计算公式。     

电主轴与转子过盈配合量的设计与校核

电主轴是高速数控机床的核心部件,机床主轴与电机转子间的过盈量是影响主轴性能的重要因素,在传统理论的基础上对此过盈量进行了设计,并利用有限元法对该配合的过盈量进行了校核,仿真模拟了过盈量对配合面间的应力、位移的影响,验证了该联接的可靠性.     

基于理论概率法的轴毂过盈联接的精度设计

在轴毂过盈联接中,合理确定过盈量的大小是保证过盈联接可靠性的关键。本文通过引入理论概率论的原理和方法,把轴毂过盈联接的配合精度与工作可靠度联系起来,推导出两者之间的内在关系,为正确使用国家标准进行精度设计提供了理论依据。     

发动机连杆衬套过盈量求解分析

连杆衬套和连杆小头以过盈配合的方式联接,选取合理的过盈量至关重要。以某型号发动机为例,在满足过盈配合时连杆衬套所需传递的力、扭矩的前提下,考虑连杆衬套装配时的径向变形,合理选取过盈量,确保活塞销正常装配。对连杆衬套和连杆小头的接触过程进行有限元仿真,进一步验证过盈量的选取范围的合理性。     

红花采收机胶辊的装配过盈量设计研究

对辊式红花采收机关键部件胶辊,与传动轴过盈装配时,工作面受到的装配预应力直接关系到胶辊的反弹位移大小,从而影响花丝的采摘质量。通过分析对辊工作过程中胶辊受力情况,结合弹塑性力学理论建立胶辊工作时的力学模型,分析工作面受到的装配预应力与装配过盈量之间的关系,根据胶辊在传动时保证不打滑的最小接触载荷,通过ABAQUS对装配过盈量的静力学仿真分析,最终通过确定装配时最小过盈量0.5mm;依据所施加工作载荷工作面所产生的回弹位移量为0,确定最大过盈量1.5mm。从而保证胶辊工作面装配预应力在合适的范围内,为红花收获机胶辊采摘装置的设计与制造提供理论参考依据。     

电液伺服阀衔铁组件过盈联接有限元分析

以衔铁组件过盈联接压装过程为例,采用有限元分析软件ANSYS Workbench对其进行弹塑性分析,获得衔铁组件过盈联接的最大等效应力和最大压装力,并进一步研究了过盈量、摩擦系数和形状误差对衔铁组件过盈联接的最大压装力和最大等效应力的影响规律,从而确定过盈量的合理范围,进而确定压力-位移曲线的合理范围。随机抽取18套零件在已研制的压装设备进行压装实验。将有限元分析结果与实验结果进行对比,验证了有限元分析结果的可靠性,为衔铁组件过盈联接压装质量判断提供了一定的理论基础。     

多层过盈联接的可靠性稳健设计研究

基于厚壁圆筒理论,通过分析多层过盈联接的几何关系,推导得出结合压力与过盈量的矩阵表达式,明确了多层过盈联接力学模型的函数关系。以风电锁紧盘作为多层过盈联接的具体实例,根据应力-强度模型和失效机理,建立了锁紧盘可靠度数学模型,同时确定了锁紧盘可靠度相对基本随机变量的灵敏度;依据可靠度对基本随机变量灵敏度平方和最小原则及满足最小可靠度的原则,建立了风电锁紧盘可靠性稳健设计数学模型;为多层过盈联接过盈量的确定提供一种评价指标,进一步精确过盈量的具体取值。通过对设计参量的分析,确定摩擦因数、装配间隙、屈服强度对锁紧盘可靠度的影响。以某型号风电锁紧盘为例,对经典设计方法与可靠性稳健设计方法进行了比较。结果表明,基于可靠性稳健设计的锁紧盘,其可靠度提高了47.6%,且除屈服强度外,可靠度对随机变量的灵敏度均小于经典设计方法,稳健性更强。最后,通过试验验证了基于文中设计方法的锁紧盘能够满足实际运转过程中给定的工况要求。     

弹塑性范围内的过盈联接压装分析

为了验证有限元法在弹塑性范围内对过盈联接进行应力分析所得结果比理论计算结果更准确,本文分别利用有限元法和理论算法对不同过盈量的过盈联接进行应力分析,其中理论算法经过推导可用于两种不同材料的过盈联接。通过比较二者的计算结果可以发现有限元法得到结果更符合实际情况。     

压气机叶轮过盈配合研究及合理过盈量的确定

车用涡轮增压器的压气机叶轮一般采用过盈配合直接压装在叶轮轴上,通过一定的过盈量传递转矩,是典型的非线性接触问题。利用ANSYS软件,采用子模型结合网格随移技术的分析方法,针对不同过盈量,转速和摩擦系数进行了大量计算,获得了叶轮与轴之间的最大等效应力与最大法向接触应力的分布规律,并根据该规律计算出了可选择的装配过盈量的范围。研究结果表明,此分析方法能够有效反应叶轮与轴之间的受力情况,对实际装配过程具有一定的指导作用。     

圆锥过盈联接的设计计算

圆锥过盈联接（如图1）在传动装置及大量机械设备中得到了广泛的应用。这种过盈联接方法是通过配合面间的相互作用所产生的摩擦力来传递扭矩的，它具有结构简单，定心精度高，联接零件无键槽，承载能力大及能承受变载和交变载荷等特点。圆锥过盈联接的设计计算与圆柱过盈联接的设计计算有所区别。由于圆锥过盈联接在联接长度上横截面是在变化的，在横截面变化的范围内，不能再假定为平面应力状态。所以，也就不能按圆柱过盈联接来计算。因此，必须将圆锥沿轴向分成若干微单元，采用微积分的方式计算整个过盈联接所传递的扭矩。本文介绍圆锥…