船用柴油机曲轴减震器过盈配合应力分析

以某柴油机曲轴减振器圆锥过盈配合连接为对象,基于弹性力学理论推导均布载荷作用下曲轴和主轮毂的应力计算公式。在建立曲轴和主轮毂圆锥过盈配合有限元模型基础上,利用ANSYS分析不同过盈量和转速载荷作用下曲轴和主轮毂接触表面应力分布规律。结果表明:理论计算和数值分析结果吻合较好,过盈量和转速载荷对主轮毂内孔表面等效应力和径向应力分布影响较大,在曲轴减振器圆锥过盈配合结构和装拆工艺设计中需综合考虑。     

过盈配合微动损伤的关键参数

微动损伤广泛存在于各类工程机械和结构之中,接触压力、滑移幅值以及摩擦剪切力是微动损伤的重要参数.过盈连接部件在旋转弯曲载荷下,易于在接触区域产生微动损伤,降低构件的使用寿命.以过盈微动疲劳试验中的试样为研究对象,在有限元软件ABAQUS中建立接触模型,充分考虑高应力梯度区和接触对网格划分的要求,同时在远离接触区域划分粗糙网格,减少计算机时.通过分布加载和改变相关参数的方法,分析套管长度、套管厚度、摩擦因数以及过盈量对接触压力、摩擦剪切力等影响规律.结果表明,轴套过盈配合承受弯曲载荷下,接触压力和摩擦剪切力沿轴向分布不均匀,随着各参数的变化而明显变化,摩擦因数、套管厚度和套管长度对接触边缘的应力奇异性有较大影响,摩擦因数显著地影响了滑移区域的大小.     

发动机连杆衬套微动特性分析

针对某型发动机连杆衬套和连杆小头过盈配合引起的微动现象,应用有限元对连杆小头组件爆压时刻的接触过程进行仿真分析;选取过盈量和摩擦因数为试验因子建立正交模拟试验方案,得到过盈量和摩擦因数对连杆衬套微动特性影响规律。结果表明,随过盈量的增大,连杆衬套接触压力增大,摩擦应力减小;随摩擦因数的增大,连杆衬套接触压力先增大后减小,摩擦应力增大;连杆衬套和连杆小头接触面间摩擦因数对连杆衬套微动特性影响显著。     

基于ANSYS的轴套过盈配合接触分析

基于过盈配合理论,考虑轴套与轴装配的轴向作用,将二维的圆环面理论模型扩展到三维模型,利用APDL参数化语言对轴套过盈配合进行分析。分析了过盈量、材料的弹性模量、轴套内外径、摩擦因数对接触压力在轴向上分布的影响规律,并且总结归纳了接触压力与上述设计参数的代数关系式,为轴套过盈配合的设计、计算提供了依据。     

柴油机连杆衬套微动特性研究

针对某型柴油机连杆小头和衬套过盈配合引起的微动现象,建立了连杆小头-衬套-活塞销三体接触的有限元模型,应用有限元法求解计算得到了不同参数下衬套的等效应力和变形变化规律。结合接触力学理论,分析了连杆摆角、过盈量和摩擦因数等不同参数对衬套微动特性的影响规律。分析结果表明,随着过盈量的加大,衬套的摩擦应力、接触压力和摩擦功不断的增大,而微动幅值呈不断减小的趋势。随着摩擦因数的降低,衬套的接触压力变化较小,摩擦应力和摩擦功不断减小,而微动幅值呈不断增大的趋势。应适当增大过盈量并减小衬套的摩擦因数来减缓微动磨损。     

大型齿轮与空心轴过盈连接性能分析

采用有限元法对过盈连接进行了计算,得到了配合面的真实接触状态;结果表明,配合面接触压力沿轴向呈U形分布,配合面中部仿真数值与理论计算值吻合较好,两端有较大应力集中。分析了离心力对配合性能的影响,结果表明,低转速时,离心力产生的影响非常有限,但转速一旦超过一定值,接触压力下降较快,此时要使连接可靠,过盈量计算必须考虑离心力作用,并给予补偿。     

CAE在主轴过渡盘精密计算中的应用

机床主轴与过渡盘的连接好坏会直接影响到整体性能.通过计算,分析了圆锥过盈配合中的接触压力对精密主轴的影响.介绍了用三维建模软件Pro/E及其有限元分析子模块Pro/MECHANICA对主轴与过渡盘之间的连接进行的例子分析.通过收敛性分析保证了计算的精度,并对不同过盈量的计算结果进行对比.由于选择了合适的过盈量,为主轴的...     

航空发动机主轴轴承内圈配合表面压力及影响因素研究

针对航空发动机主轴与轴承内圈发生相对转动,两者配合表面出现严重磨损的故障。首先用理论方法和有限元法分别计算了轴承内圈与主轴配合表面的接触压力,然后分析了轴向预紧载荷、工作温度、主轴转速三种因素对该接触压力的影响。发现:轴承内圈与主轴过盈配合安装时配合表面的接触压力分布不均匀,边缘处出现峰值,理论解略偏于安全;轴向预紧载荷对轴承内圈与轴配合表面的接触压力的分布和数值影响不大;工作温度和转速对轴承内圈与主轴配合表面的接触压力均有显著的影响,接触压力随着温度升高和转速增加而下降;如果不考虑轴系所受外载荷轴承内圈与主轴配合表面的接触压力可能会降低为0。该研究对于设计主轴轴承的装配过盈量具有一定的指导意义。     

基于ABAQUS的油封密封性能研究

利用ABAQUS有限元分析软件模拟和分析旋转轴唇形油封在静态和动态2种状态下的密封性能。通过轴向推动建模方法,建立静态条件下油封的二维有限元模型,并分别对有无弹簧2种情况下的过盈量、弹簧劲度系数及理论接触宽度对油封静态密封指标接触压力和接触宽度的影响进行分析。在动态条件下建立油封的三维有限元模型,并分析旋转轴转速和唇口与轴之间的摩擦因数对油封摩擦力和摩擦扭矩的影响。分析结果表明,过盈量相同的情况下,带弹簧的油封密封性能高于不带弹簧的油封,且油封的密封性能随弹簧劲度系数的增加而提高,随理论接触宽度的增大而降低;密封的摩擦扭矩随摩擦因数的增加而增大,但轴的转速变化对其影响不大。     

发动机链条的微动接触有限元分析

为分析外链板和销轴接触面的过盈量与摩擦因数对配合表面微动磨损的影响,应用Ansys有限元软件对其接触面应力进行有限元分析,分别计算不同过盈量和不同摩擦因数下,接触面上可能最先发生微裂纹的接触线上的接触状态(黏着区、滑移区和张开区)和应力分布情况.结果表明,接触线上拉应力与剪应力在接触线的黏滑交界点处都达到极大值,使得微动裂纹更易于在此处萌生与扩展;通过改变接触面摩擦因数与过盈量,可以对黏滑交界点的位置(微动裂纹萌生扩展的位置)进行调整.     

辊道装配过盈配合有限元分析

以某辊道过盈装配为例,针对不同过盈量、摩擦系数以及不同载荷下的配合进行有限元分析,得到了辊子与轴之间的接触压力、等效应力及摩擦应力的分布情况,并与理论计算值进行对比,为辊子与轴之间选择合适的过盈量提供了依据。     

圆锥面过盈配合微动损伤的机理研究

微动损伤广泛存在于工程中,它将降低构件的疲劳强度,减小构件的使用寿命。以承受弯曲旋转载荷的轴/套装配体为研究对象,建立圆锥面过盈配合的有限元模型,分析不同摩擦系数、过盈量、配合锥度对过盈配合的应力分布和接触状态的影响,讨论接触状态和应力分布随参数的变化规律,从而揭示微动损伤的机理。结果表明:过盈面的接触应力和摩擦切应力分布不均匀,接触应力沿轴线方向形成两端大中间小的变化规律;随着摩擦系数、过盈量、锥度的增加,摩擦切应力增大,接触面的磨损区域减小。     

渐开线花键副微动摩擦接触分析

基于有限元法,对渐开线花键副的微动摩擦接触行为进行了分析,得到了接触压力和相对滑移的分布规律,并对齿面摩擦接触状态和磨损进行了分析与预测,探讨摩擦因数对接触压力、相对滑移、摩擦接触状态和Ruiz参数的影响。结果表明:花键副齿面接触压力和相对滑移分布不均匀,摩擦因数越大,最大接触压力和最大相对滑移越小;摩擦因数对齿面摩擦接触状态影响较大;Ruiz参数随摩擦因数的增大而增大。     

稠油开采中常规螺杆泵定子衬套磨损研究

为研究稠油开采中常规螺杆泵定子衬套的接触磨损,通过摩擦试验研究在不同转速和载荷下,定子衬套所用丁腈橡胶在高温含砂稠油中摩擦因数的变化规律。实验结果表明:定子橡胶的摩擦因数随着转数的增加先增大后减小,之后几乎保持不变;随着法向载荷的增大,定子橡胶的摩擦因数先减小后增大。以试验测得的摩擦因数为依据,利用有限元分析方法,对高温含砂稠油中螺杆泵定转子之间的接触进行分析,研究摩擦因数、过盈量、工作压差等因素对定子衬套接触磨损的影响。分析结果表明:衬套的剪应变随着衬套摩擦因数、过盈量、工作压差的增大而增大;位移量随着摩擦因数的增大而减小,随着过盈量的增大而增大;工作压差不但影响定子衬套内轮廓接触位置的磨损,还加剧衬套外壁面的黏着磨损。     

叶片机械过盈配合的接触分析

叶片机械中广泛采用过盈配合技术将叶轮、轴套和轴联成一体，这是典型的三维多体接触问题。文中以某柴油机涡轮增压器的压气机叶轮为例，采用有限元参数二次规划法，并结合多重子结构技术分析求解叶轮与轴套、轴套与轴的过盈接触问题，利用JIFEX程序，针对不同的过盈量、摩擦因数和转速进行研究，获得叶轮、轴套与轴之间接触应力的相应分布规律，以为设计、制造参考。     

基于ANSYS转子曲轴过盈配合有限元分析

在空调用滚动转子式压缩机新产品开发过程中,为判断某系列压缩机曲轴与转子过盈配合过盈量是否满足要求,文中用接触有限元法建立了曲轴与转子过盈配合的有限元模型。采用通用有限元ANSYS软件对模型进行了有限元分析,得出了转子与曲轴过盈配合状态下应力分布规律。结论表明最小过盈时转子与曲轴接触面不滑动,最大过盈时材料不失效,该系列产品过盈量满足设计要求。     

汽车水泵轴连轴承与法兰合理过盈量设计

基于某汽车发动机水泵轴连轴承与法兰过盈配合结构的承载及强度要求,通过理论计算确定初始过盈量的取值范围,并考虑温度及转速的影响对过盈量进行了修正。此外采用有限元法对该过盈结构的变形、等效应力及接触压力进行了分析。研究表明:由于该轴连轴承与法兰的尺寸及转速都较小,故其离心力对过盈量的影响可以忽略不计;法兰接触区两端边缘处存在明显的应力集中现象,因此需考虑其对结构强度的影响进而对最大过盈量进行修正,最终过盈量的合理范围为0.013~0.023mm。     

热缩加长刀杆与刀具配合的接触特性分析

借助非线性有限元分析技术分析了初始过盈量、配合长度、配合直径以及高速旋转状态下的离心力对热缩式加长刀杆与刀具配合的等效应力、接触变形与接触压力等的影响.结果表明刀杆对刀具的稳定、可靠、高精度夹持取决于合理的过盈量与配合长度;在主轴转速低于20000r/min时,因热缩加长刀杆与其实现过盈配合的刀具的直径都比较小,接触特性主要取决于初始基本过盈量;而当主轴转速高于20000 r/min时,应充分考虑到离心力对刀杆与刀具过盈配合的削弱作用.在此基础上进一步给出了热缩加长刀杆与刀具配合的合理过盈量与配合长度的控制方法与流程,对热缩式刀杆的合理设计和选用具有一定的现实指导意义.     

高速列车轮轴过盈配合性能分析

根据我国新建高速铁路列车轮轴几何尺寸,建立了轮轴过盈配合三维有限元模型,计算了列车在高速运行情况下的轮轴连接性能.计算分析了不同速度下的轮轴接触压力,配合面处等效应力等,并比较了最大与最小过盈量下轮轴的配合性能.结果表明,车轮的旋转速度对轮轴的接触压力有较大影响,合理的过盈量设置既可以保证静止状态下轮轴材料不出现塑性变形,又能使列车高速行驶时有足够的接触压力传递有效转矩.     

汽车主锥预紧垫片选择影响因素的正交试验研究

针对汽车主减速器主锥预紧垫片选择过程,简要分析了影响选垫准确度的主要因素,通过正交试验,并对试验结果进行极差分析和方差分析,得出了模拟压力、轴承座转速及主齿轴与圆锥滚子轴承内圈配合过盈量等因素,对测量准确度影响的大小顺序及各自的影响程度,为测量选垫模型的建立奠定了基础。