柱形弹性套胀紧联接传递扭矩的理论及试验研究

摘要

柱形弹性套胀紧联接是一种较新的胀紧联接方式，它除了有一般胀紧联接的优点以外，还具有结构简单、传递转矩大、装拆方便等特点。本文采用理论分析与试验研究相结合的方法，对于影响这种胀紧联接传递扭矩的重要因素分别进行了分析，为其推广应用提供依据。 用材料力学的方法研究弹性套的结构及工作原理，推导出弹性套所受拉力与传递扭矩相互关系的理论公式；再运用有限元理论，将柱形弹性套胀紧联接装置按实际尺寸在有限元中建模，并按实际情况加载边界条件，计算得出柱形弹性套胀紧联接装置在一定的螺栓拉力下所传递的扭矩，验证理论公式。 为了从试验中得到柱形弹性套胀紧联接传递扭矩的实际情况，结合柱形弹性套扭矩试验台进行试验。主要进行三组试验，即螺栓拉力标定试验、螺栓拉力与柱形弹性套所传递扭矩的关系试验、柱形弹性套胀紧联接配合间隙对传递扭矩的影响试验，最终得出了螺栓拉力和配合间隙与胀紧联接装置传递扭矩的关系，即柱形弹性套传递扭矩的试验公式，对理论公式检验和补充。 本文对柱形弹性套胀紧联接进行了理论和试验的系统研究，运用材料力学、有限元理论推导公式，通过试验进一步验证和补充公式。该方法对胀紧联接及机械零部件性能的研究有指导意义。

目录

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第一章 绪论

1.1 课题的提出及意义

1.2胀紧联接装置的研究现状

1.3非线形有限元法

1.4本文主要开展的工作

1.4.1 柱形弹性套胀紧联接材料力学研究

1.4.2 柱形弹性套胀紧联接有限元分析

1.4.3 柱形弹性套胀紧联接扭矩试验

第二章 柱开弹性套结构及传递力矩的研究

2.1柱型弹性套结构

2.2柱型弹性套的受力变形与传递扭矩

2.2.1柱型弹性套受力变形原理

2.2.2柱型弹性套胀紧联接传递扭矩的力学分析

2.3柱型弹性套与其它胀紧联接方式的比较

2.4本章小结

第三章 柱型弹性套胀紧联接有限元分析

3.1柱形弹性套胀紧联接装置的结构尺寸

3.2模型的建立及简化

3.3柱形弹性套、轴与轮毂体的选择

3.4胀紧联接装置的网格划分

3.5接触对分析

3.6载荷与边界条件

3.7计算结果分析

3.8传统力学与有限元分析结果的比较

3.9本章小结

第四章 柱形弹性套胀紧联接扭矩试验

4.1试验方案

4.2柱型弹性套扭矩试验台简介

4.1.1柱型弹性套扭矩实验台的结构及实验要求简介

4.1.2柱型弹性套扭矩实验台结构变形情况

4.1.3柱型弹性套扭矩试验台数据采集系统

4.3螺栓拉力标定试验

4.4螺栓拉力对传递扭矩的影响试验

4.5配合间隙对柱形弹性套传递扭矩的影响

4.5.1柱型弹性套、轴及轮毂的配合表面测量

4.5.2试验分组设计

4.5.3试验结果与讨论

4.6不同间隙下的试验公式

4.7本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

致谢