轴承压装仿真与试验以及液力变矩器导轮的热装配变形分析研究

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过盈配合经常在机械设备中用于传递扭矩、轴向力或二者的复合载荷,相对于其他连接方式,其连接结构相对简单,定心精度易于得到保证,连接强度高,承受载荷的能力好,在有振动、冲击的工作情况下仍能稳定可靠的运行。轴孔类零件过盈配合中,轮孔内径的最大尺寸小于轴外径的最小尺寸,装配后产生的配合压力使配合双方相互抱紧。但是实际应用中常发现工件配合表面产生裂纹,会发生配合件断裂或传递载荷能力不足等状况;另外,在对轴承及配合件进行过盈配合连接的设计选用时,由于对轴承类型和结构特点关注不够、选择不当,导致使用性能不能满足要求,减少了轴承的使用寿命。实现过盈连接的装配方法有很多,对不同装配方法的选用应根据应用场合合理安排工艺。对于采用压装方法实现的过盈连接,由于接触表面的应力应变情况难以直接观测,所以通常采用监测压装力-位移曲线的方法间接观测。而对采用热装法装配的配合件,还需要进一步探讨零件热装前后的应力与变形情况。本文根据实际工程应用项目需求,在分析国内外过盈配合力学理论和仿真分析方法基础上,以深沟球轴承为典型配合压装的标准件,研究轴承压装技术并对某型液力变矩器的导轮热装变形进行了分析。建立了轴承内圈压装相关有限元模型,分析了过盈装配应力应变情况、影响压装质量主要因素以及在主要影响因素下的轴承装配压装力-位移关系。建立了压装试验台系统,试验分析并验证了轴承装配压装力和位移的理论关系及与压装力-位移曲线实时变化规律的吻合情况。以上研究方法和研究路线可用以指导轴承压装工艺及液力变矩器导轮组件热装时相关配合件的尺寸公差设计选用,并为压装机系统的压装工艺参数设计及优化提供技术支撑。
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