[发明专利]一种胀紧联结套承载能力的设计方法

摘要

本发明属于机械传动连接技术领域，具体涉及一种胀紧联结套承载能力的设计方法。本发明主要是解决现有胀套设计方法存在的效率低、耗时高、成本高和推出一款合理胀套需要的周期比较长的技术问题。本发明采用的技术方案是：一种胀紧联结套承载能力的设计方法，其具体设计步骤为：1)根据胀套的内环尺寸、外环尺寸、锥套尺寸及主轴尺寸建立几何模型，将该模型导入有限元分析软件，并设定胀套及主轴的弹性模量和泊松比；2)设置有限元模拟的分析步；3)设置接触面相互作用属性并建立参考点；4)确定主轴的扭矩及胀套和主轴的边界条件；5)划分网格；6)建立对比模型；7)对胀套的承载能力分析，进而判断胀套的承载能力。

主权项

1.一种胀紧联结套承载能力的设计方法，其特征在于，具体设计步骤为：1)根据胀套的内环尺寸、外环尺寸、锥套尺寸及主轴尺寸建立几何模型，将该模型导入有限元分析软件，并设定胀套及主轴的弹性模量和泊松比；2)设置有限元模拟的分析步：创建两个分析步，两个分析步分别为模拟胀套的装配和工作过程；3)设置接触面相互作用属性并建立参考点：在主轴的侧面中心点处创建参考点，将参考点与其所在的主轴侧面建立耦合的约束；4)确定主轴的扭矩及胀套和主轴的边界条件；5)划分网格：将胀套各构件和主轴划分为六面体网格并创建作业；6)建立对比模型：以参考点耦合的主轴侧面的圆周为路径，提取主轴旋转角度的数据并求取平均值；以扭矩为变量采用控制变量法，建立多组有限元模型，重复1)～5)步骤，得到多组扭矩‑角度数据点，绘制主轴旋转位移曲线图；7)对胀套的承载能力分析：将主轴旋转角度设为x轴，扭矩设定为y轴，生成散点图并利用非线性拟合函数Boltzmann函数进行数据拟合，得到完整的角度‑扭矩曲线，导出拟合曲线的函数f(x)并利用MATLAB对该函数进行求导，当导函数f′(x)为0时，说明主轴完全打滑，胀紧联结套失效；解方程f′(x)＝0，得到极限扭矩下的旋转角x₀，带入原函数求得到胀套的极限扭矩，进而判断胀套的承载能力。