资源描述：
《基于有限元分析方法的连杆螺栓改进设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、基于有限元分析方法的连杆螺栓改进设计基子有限元分析方法的连杆螺柱改进设计HI杰.商高高.周建兵.朱云明(1•南京林业大学机械电子工程学院，江苏南京210037;2.江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江212013;3.南京跃进汽车集团有限公司，江苏南京211100)摘要:根据生产企业的实际情况,提出了在应力集中严重的连杆螺栓头部与杆部过渡圆弧处进行局部滚压的改进措施，并通过有限元分析手段，得出当滚压力达到20kN吋，就能使连杆螺栓在不改变原结构的前提下满足疲劳寿命的要求.关键词:连杆螺栓;局部滚压;有限
2、元分析;疲劳寿命屮图分类号:TH16文献标识码:A文章编号:1001-4462(2006)05—0026—03ConnectingRodBolfSImprovementDesignBasedonFEMTIANJie,SHANGGao-gao-,ZHOUJian-bing-,ZHUYun-ming(l.CollegeofElectronicandMechanicalEngineering.NanjingForestryUniversityJiangsuNanjing210037,China;2.Schoo
3、lofAutomobileandTransportationEngineeringJiangsuUniversityJiangsuZhenjiang212013,China;3.NamingYuejinMotorGroupCo^LtdJiangsuNanjing211100,China)Abstract:Accordingtothesituationoftheplant,animprovingmethodwasproposedinthispaper5thatis,toapplyrollingtothea
4、rctransitionareabetweentheconnectingrodbolfSrodandhead^whereistheplacetoproducestressconcentration.AndbasedontheFEManalysis,aresultwasachievedthattheconnectingrodboltcouldmeetthefatiguelifewhentherollerwasaslargeas20kN.Keywords:connectingrodbolt;rolling;
5、finiteelementanalysis;fatiguefailure在试制12,9级SOFIM连杆螺栓并对其进行疲劳试验吋，绝大多数连杆螺栓出现了仅循环约10次就断裂的现象，而其疲劳寿命要求的循环次数为5x106次.所以必须采取一定的措施加以改进，以确保在其疲劳寿命期间不发生断裂.1疲劳试验结果分析试验按《汽车螺纹紧固件轴向载荷疲劳试验方法》在PLG一200B高频拉压疲劳试验机上进行.试件为SOFIM连杆螺栓实物.试验的平均载荷为11.55kN,交变载荷幅值为9.45RN,试验机加载波形为正弦波，频
6、率为200Hz.当试件达到破坏极限或试验次数达到要求的收稿日期:2005—12—12循环次数5x106次时停止试验.该SOFIM连杆螺栓的疲劳试验数据如表1所示.表1疲劳试验结果亭号疲劳寿命(X106〜()断裂位置合格情况序号疲劳寿命(X106〜()断裂位置合格情况10.98头下不合格115未断裂合格21.04头下不合格121.04头下不合格31.4头下不合格131.4头下不合格45未断裂合格141.12头下不合格51.09头下不合格154.8头下不合格6L1头下不合格161.6头下不合格71.03头下
7、不合格171.1头下不合格81.02头下不合格181.06头下不合格91
8、1头下不合格191.05头下不合格J0J.06头下不合格200.95头下不合格2Oo6年第5期第34卷从表1可以看出，在20个试件屮，合格的只有2个，断裂的有18个.同时通过观察断裂的试件，发现连杆螺栓的断裂现象均发牛在连杆螺栓头部与杆部的过渡圆弧处（即颈部）.2改进方案的研究从上面的分析可知，连杆螺栓的断裂特征相同，断裂部位均出现在连杆螺栓头部与杆部的过渡圆弧处，而此处的形状较复杂，如图1所示,其由半径各为0.9mm,5mm和3
9、mm的三段圆弧组成.为此，笔者首先考虑该处的尺寸和形状是否符合图纸的要求•于是抽样检查了20只连杆螺栓,检验内容主要包括外形尺寸及公差，形位公差及粗糙度等，结果发现连杆螺栓头部与杆部过渡圆弧处的外形尺寸均在一定程度上不符合图纸要求•同时在生产现场了解到加工过程中这至关重要的三段圆弧的圆心位置很难准确定位，从而导致加工出来的连杆螺栓头部与杆部过渡圆弧处的圆弧连接很难与图纸要求的平滑过渡完全吻合，这就是问题的症结所在.图1连杆螺栓颈部形状我们首
