致謝孔軸模型最優(yōu)壓裝力計(jì)算分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u29484孔軸模型最優(yōu)壓裝力計(jì)算分析案例 153981.1摩擦系數(shù)對(duì)接觸力及最優(yōu)壓裝力的影響 115291.1.1改變摩擦系數(shù)進(jìn)行比較 1208891.1.2理論計(jì)算受摩擦系數(shù)影響的結(jié)果 2279851.1.3有限元仿真受摩擦系數(shù)影響的結(jié)果 2210071.2過(guò)盈量對(duì)最優(yōu)壓裝力的影響 384701.2.1改變過(guò)盈量對(duì)接觸壓力與壓入力影響 334331.2.2過(guò)盈量對(duì)壓入力的影響 322151.3實(shí)際值與理論值、仿真值比較分析 3125361.3.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 366121.3.2不同裝配階段對(duì)應(yīng)的應(yīng)力變化 5271401.3.3接觸壓力比較 521971.3.4理論、實(shí)驗(yàn)、實(shí)際壓入力比較 61.1摩擦系數(shù)對(duì)接觸力及最優(yōu)壓裝力的影響1.1.1改變摩擦系數(shù)進(jìn)行比較對(duì)于過(guò)盈壓力裝配，不同的變量對(duì)壓裝結(jié)果有不同的影響。以下考慮摩擦系數(shù)對(duì)壓裝結(jié)果的影響進(jìn)行分析。表4-1為不同摩擦系數(shù)在仿真情況下最終接觸壓力與最終壓入力最大值。表4-1不同摩擦系數(shù)對(duì)應(yīng)接觸力及最大壓入力摩擦系數(shù)0.030.050.090.15接觸力/MPA28.24-68.6540.32-82.7330.68-110.249.24-133軟件仿真最大壓入力/N753484201004715188理論計(jì)算最大壓入力/N24924153747612460由表4-1可得，對(duì)于摩擦系數(shù)越大，接觸壓力越大，最大壓入力越大。理論值是在理想條件下得到的結(jié)果，理論計(jì)算最大壓入里值小于仿真結(jié)果。1.1.2理論計(jì)算受摩擦系數(shù)影響的結(jié)果圖4-1受摩擦系數(shù)影響的理論計(jì)算壓入力由圖4-1看出，由于理論計(jì)算可得摩擦系數(shù)的設(shè)置對(duì)仿真結(jié)果有較大影響，對(duì)于摩擦系數(shù)設(shè)置需要合理選取。1.1.3有限元仿真受摩擦系數(shù)影響的結(jié)果圖4-2受摩擦系數(shù)影響的仿真壓入力由圖4-2仿真結(jié)果看出，摩擦系數(shù)的變化直接影響壓入力的大小，摩擦系數(shù)越大，隨壓入位移增加壓入力也越大。1.2過(guò)盈量對(duì)最優(yōu)壓裝力的影響1.2.1改變過(guò)盈量對(duì)接觸壓力與壓入力影響仿真不同過(guò)盈量的接觸壓力與最大壓入力如下表4-2中。表4-2不同過(guò)盈量對(duì)應(yīng)接觸力及最大壓入力過(guò)盈量0.1mm0.13mm0.18mm接觸力/MPA38.36-67.5031.60-72.4051.78-92.89最大壓入力/N4861684688511.2.2過(guò)盈量對(duì)壓入力的影響圖4-3做出了孔軸模型的過(guò)盈量在0.1mm、0.13mm、0.18mm壓力裝配過(guò)程中的壓入力變化結(jié)果。圖4-3不同過(guò)盈量對(duì)壓入力影響由圖4-3看出，在軸壓入孔的過(guò)程中，過(guò)盈配合條件下壓入力的整體趨勢(shì)相同，對(duì)于過(guò)盈量越大，初始階段的壓入力峰值的越大，整個(gè)壓入過(guò)程壓入力也變大，最終壓入力也隨著壓入長(zhǎng)度在過(guò)盈量的影響下不斷增大。1.3實(shí)際值與理論值、仿真值比較分析1.3.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖4-4為所測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)壓入力與壓入位移的曲線關(guān)系，此曲線圖是在設(shè)定壓入速度為1mm/s的條件下進(jìn)行測(cè)試的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。圖4-4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由圖4-4看出，在壓裝過(guò)程中可以分為三部分，初始?jí)喝搿⒅虚g過(guò)程、壓裝末端。實(shí)際壓入過(guò)程曲線變化在壓入起始階段先以較大斜率上升，壓入一定深度后以較小斜率繼續(xù)壓入。壓入過(guò)程中由于軸的不斷壓入，孔軸接觸界面不斷增大而使壓入力增大。壓入快結(jié)束時(shí)刻，由于邊緣造成的影響，使壓入力與接觸壓力又繼續(xù)上升。1.3.2不同裝配階段對(duì)應(yīng)的應(yīng)力變化實(shí)際壓裝過(guò)程在不同階段的壓入狀態(tài)可在仿真系統(tǒng)中觀察。本次仿真對(duì)應(yīng)不同階段的應(yīng)力變化情況如圖4-5，可以看出在壓入初始端和結(jié)束段的應(yīng)力變化大，中間應(yīng)力變化比較平緩。符合邊緣效應(yīng)造成應(yīng)力集中的現(xiàn)象，壓入力變化情況對(duì)應(yīng)應(yīng)力分布情況。壓入結(jié)束壓入中期初始階段壓入結(jié)束壓入中期初始階段圖4-5不同時(shí)期應(yīng)力變化圖1.3.3接觸壓力比較利用仿真模型進(jìn)行仿真壓裝過(guò)程，進(jìn)行壓裝曲線擬合。與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比對(duì)，分析比較接觸力與壓入力情況。圖4-6為接觸壓力云圖。圖4-6接觸壓力云圖由理論計(jì)算可得，接觸壓力為55.68Mpa，由圖4-6接觸力云圖可看出接觸界面的接觸壓力范圍是31.60-72.40Mpa。仿真接觸壓力范圍與理論計(jì)算相符合。1.3.4理論、實(shí)驗(yàn)、實(shí)際壓入力比較圖4-7理論、實(shí)驗(yàn)、仿真壓入力比較由圖4-7可得，本次仿真曲線與實(shí)際壓裝曲線相符，仿真壓入最大值6840N與實(shí)際壓入最大值接近。有限元仿真結(jié)果與實(shí)際結(jié)果整體接近，在壓入過(guò)程中，壓入力曲線變化相符，但在初始階段仿真值上升高于理論和實(shí)際值，終端仿真值低于實(shí)際