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动车组在运行过程中或阶段性的级别检修中,车轴自身的特点圆角处容易产生应力集中使车轴的圆角处产生疲劳裂纹,严重时在车轴圆角处发生车轴断裂,造成难以估量的损失。 本文首先对车轴圆角处的损伤情况进行综合分析。对车轴的加工工艺从机理进行深入的了解,运用所学的各科知识对滚压时的工况进行归纳,得出滚压的机理。根据滚珠与工件的空间几何关系建立滚珠滚压力的基本计算方法,利用MATLAB软件对滚珠滚压车轴的计算公式进行程序编写,计算出滚珠在滚压过程中各个方向的受力,在滚珠直径发生变化、滚压参数发生改变时仍能计算出相应的滚压力。 根据车轴的材料、滚压的深度设计车轴圆角滚压所需要的滚压刀具,刀具设计特别注意设计的合理性、刀具稳定性、强度校核,保证滚压加工试验顺利进行。根据滚压刀具在滚压过程中各个方向的受力对刀具的参数进行进一步优化改进,根据材料屈服极限、刀具滚压过程中与材料的接触面积选择合适的液压站,保证滚压力稳定持续的供给。将选择好的实验器材进行装配,并搭建试验平台。本论文以数控车床为试验车床,试验车轴材料EA4T,对车轴圆角进行多次滚压,得出车轴在不同力的作用下的圆角处的硬度、表面粗糙度、表面的微观变化。 运用UG三维软件进行滚珠滚压实体模型建立,将创建好的三维实体模型导入到ABAQUS有限元分析软件中进行影响因子的分类模拟。结合理论知识选择好分析种类,对实体模型进行有限元分析,将有限元分析获得的结果进行推理判断,并将试验结果进行对比分析。 最后对影响车轴以及圆角处的强度等因素进行综合分析,获得车轴圆角处的强度与滚压力之间的关系,以及在环境因素的影响下材料的属性变化是否明显。选出车轴滚压效果好的综合工艺。