重载卡扣锁紧机构力学分析与优化设计

摘要

采用有限单元法、叠加法、Hertz线接触理论进行悬臂卡扣式锁紧装置二维模型解锁力、正应力、接触压力计算,重点考虑卡扣纵向截面和轴向载荷关于其中性轴不对称对弯曲变形的影响。在试验仿真分析合理的基础上,基于正交试验利用仿真工具研究了锁紧装置二维模型与三维模型的关系,给出了理论计算经验修正系数。对锁紧装置进行了优化设计,接触区域采用椭圆弧线过渡,增加卡扣根部截面高度,在正常工作和扣入量增加2 mm的非正常工作时,相较试验模型更加安全可靠。