精密微小组件过盈连接与连接力超声测量

发布时间:2021-11-07 16:36
  精密微小过盈连接组件由于具有承载能力高、承受交变和冲击载荷性能好等特点被广泛应用于航空航天、仪器仪表和精密机械中,如衔铁组件和射流盘组件,其配合尺寸为几个毫米,装配精度为微米量级。目前,精密微小过盈连接组件的设计、装配和质量评估等方面仍存在问题,限制了组件性能的进一步提高。对于过盈组件的设计,主要采用厚壁圆筒理论进行分析,但因其忽略了未接触区域的影响,所以应力分布和压装力的分析结果存在显著误差。对于航空航天领域中的精密微小过盈组件的装配,仍主要采用手动压装,该方法装配精度低、一致性差、难以满足工业现代化的需求。对于装配后组件的连接质量评估,目前主要通过压力-位移曲线进行初步评估,由于其无法准确反映配合面间的接触状态,所以该方法难以获得准确的评估结果。针对上述问题,本文展开了以下研究:通过理论分析模型优化提高压装力和应力分布的预测精度,为过盈组件的设计和质量评估提供理论支撑;以衔铁和弹簧管为装配对象,研制一台自动精密压装设备,提高组件装配精度、合格率和一致性;研究超声波应力测量方法,并基于该方法实现过盈配合面应力分布和连接力的准确测量。在过盈连接理论分析方法的研究方面,采用有限元仿真和厚... 

【文章来源】:大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:181 页

【学位级别】:博士

【部分图文】:

精密微小组件过盈连接与连接力超声测量


图1.1过盈配合组合圆筒??Fig.?1.1?Combinatorial?cylinders?with?interference??

残余应力分布,过盈


?精密微小组件过盈连接与连接力超声测量???表雜??图1.4滚花过盈连接[24]??Fig.?1.4?Knurled?interference?fit??衡之后的柔顺性和刚度矩阵进行了重写,最终得到了正交各向异性过盈配合的理论分析??模型并对组件的应力和应变分布进行了分析。该理论模型的有效性通过仿真分析得到了??验证。对于采用复合材料(碳纤维增强塑料)的过盈连接,Song等人[27]基于Lekhnitskii??的复势理论建立了应力分布理论模型,实现了应力分布的可靠预测。其分析表明复合材??料的性能和铺层方向会显著影响应力分布的趋势,而过盈百分比主要影响应力的大校??Wen[28]以厚壁圆筒理论为基础建立了复合飞轮转子的理论分析模型,对高速旋转引起的??离心应力进行了系统的研宄,此外还基于高速旋转时材料失效和脱离约束的原理提出了??合理过盈量的计算方法。除了采用复合材料提高过盈连接的性能之外,人们也提出了新??的装配工艺,如电磁铆接(见图1.5)。针对电磁铆接过程,Zhang等人[29]基于应力波理??论和厚壁圆筒理论推导出了理论分析模型,实现了残余应力分布的可靠预测。此外,该??模型还可以为工程应用中的工艺参数设计和铆接过程优化提供科学指导。????心i,ltrb?】k??;?—?I?1??'???,?,??,?r--????1??I?2?Y"?4?|?!?Ciiil?、麵爾獅 ̄ ̄—?_?!?????…?…f——打'??1飞?土雄±二?F?;??(叫、S?;??i>ri、.yr丨》!咖一t?i?]?|?,|?;??Punch??-111?I?;?>?[?一?|?|?.??

示意图,铆接,电磁,过盈


?精密微小组件过盈连接与连接力超声测量???表雜??图1.4滚花过盈连接[24]??Fig.?1.4?Knurled?interference?fit??衡之后的柔顺性和刚度矩阵进行了重写,最终得到了正交各向异性过盈配合的理论分析??模型并对组件的应力和应变分布进行了分析。该理论模型的有效性通过仿真分析得到了??验证。对于采用复合材料(碳纤维增强塑料)的过盈连接,Song等人[27]基于Lekhnitskii??的复势理论建立了应力分布理论模型,实现了应力分布的可靠预测。其分析表明复合材??料的性能和铺层方向会显著影响应力分布的趋势,而过盈百分比主要影响应力的大校??Wen[28]以厚壁圆筒理论为基础建立了复合飞轮转子的理论分析模型,对高速旋转引起的??离心应力进行了系统的研宄,此外还基于高速旋转时材料失效和脱离约束的原理提出了??合理过盈量的计算方法。除了采用复合材料提高过盈连接的性能之外,人们也提出了新??的装配工艺,如电磁铆接(见图1.5)。针对电磁铆接过程,Zhang等人[29]基于应力波理??论和厚壁圆筒理论推导出了理论分析模型,实现了残余应力分布的可靠预测。此外,该??模型还可以为工程应用中的工艺参数设计和铆接过程优化提供科学指导。????心i,ltrb?】k??;?—?I?1??'???,?,??,?r--????1??I?2?Y"?4?|?!?Ciiil?、麵爾獅 ̄ ̄—?_?!?????…?…f——打'??1飞?土雄±二?F?;??(叫、S?;??i>ri、.yr丨》!咖一t?i?]?|?,|?;??Punch??-111?I?;?>?[?一?|?|?.??

【参考文献】:
期刊论文
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博士论文
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[1]精密装配中的视觉测量与系统控制研究[D]. 陈勇.大连理工大学 2012
[2]衔铁组件过盈装配技术研究[D]. 胡菊云.大连理工大学 2013
[3]多环片零件轴孔装配控制与检测技术研究[D]. 张涛.大连理工大学 2010
[4]用于孔轴柔顺装配的自动精密装配系统[D]. 魏维君.大连理工大学 2009
[5]基于机器视觉的微小型零件精密装配研究[D]. 程新宇.大连理工大学 2008



本文编号:3482189

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