过盈配合产生的接触压力和拔出力计算-蔡凡

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1、第10期机械设计与制造2010年10月MachineryDesign＆Manufacture7文章编号：1001-3997（2010）10-0007-02过盈配合产生的接触压力和拔出力计算蔡凡李初晔马岩（北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室，北京100024）Contactpressureandpull-outforcereflectontheinterferencefitCAIFan，LI-Chu-ye，MAYan（BeijingAeronauticalManufacturingTechnologyResearchInstitute，Bei

2、jing100024，China）【摘要】在ANSYS有限元分析平台详细计算了工程中常见的轴与套过盈配合引起的接触压力和拔出力，通过参数综合，以CAE技术作为实验工具总结出过盈力与设计参数之间的关系方程，实际验证表明计算结果与真实值之间有较好一致性。关键词：ANSYS；过盈配合；接触【Abstract】UsingANSYSfiniteelementsoftwareparticularitycalculatecommonshaftfitcontact

3、pressureandpull-outstrengthcausedbyinterferencefit,throughtheparametersynthesis，tosummarizetherelationshipbetweendesignparametersequationandfitforcewithCAEtechnology，theactualresultsshowthetruevaluewithabetterconsistencybetween.Keywords:Ansys；Inteferencefit；Contact

4、中图分类号：TH16文献标识码：A1计算问题描述350000如图1所示，轴A和套B通过过盈配合冷装在一起，单边过300000抽出力（N），过赢量0.05mm，D-D250000摩擦系数0.1盈量为13，两种零件的材料均为普通钢材，弹性模量E=）2N200000（力210000MPa，泊松比0.3，计算过盈引起的结构应力和变形以及轴出150000抽100000从套中拔出需要的力。50000D10020406080100轴的抽出位移（mm）D3图2拔出力与位移的关系H1ABD0H1.2过盈拔出力理论计算

5、y如说明图1，当轴拔出的位移量V

6、平均单边收缩量，即接触由D3'-D3'=022区域凹槽和凸起的平均值为，D1-D1′=0.029mm，套的平均单边扩2两边同加单边过盈量D1-D3，整理后得：D1-D1′+D3′-D3=222张量为D3′-D3=0.021mm，两者之和为0.05mm，等于单边过盈量。2D1-D32有限元建模分析时套的外表面固定，由于套的扩张受到外表面约式中：D1-D1′—D1的单边收缩量；束的限制，因此套的变形小些，关于轴收缩和套扩张量之间的比2例关系，刚性弱者收缩（或扩张）量大一些，后面将分析套外表面D3′-D3—D3的单边扩张量。自由的情形。2＊来稿日期：2009-

7、12-038蔡凡等：过盈配合产生的接触压力和拔出力计算第10期11NODALSOLUTIONNODALSOULUTIONSTEP=2STEP=2D3SUB=3SUB=3TIME=7TIME=7根据（5）式，拔出力还与套高度H，成正比，通IEXPANDEDZEXPANDEDSEQV（AVG）SEQV（AVG）DMX=4.8DMX=033124SMN=16.752SMN=64.753姨D2-D3SMX=300.052SMX=450.784MNMXMN过有限元分析证明了这两种关系的存在。XYYZ表2最大拔出力与套外径D2的关系E套外径D（2mm）最大拔出力F（

8、N）16.75279.706142.663205.619268.57464.75