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1、2008年3月机械科学与技术March2008第27卷第3期MechanicalScienceandTechnologyforAerospaceEngineeringVo.l27No.3圆柱面过盈连接的应力分析李伟建,潘存云(国防科学技术大学机械CAD实验室,长沙410073)李伟建摘要:综合以往轴毂过盈连接分析中,只考虑了弹性变形的问题,在此基础上,进一步分析轴毂结构及配合过盈量对应力的影响,以及在怎样的条件下导致其发生塑性变形。根据屈瑞斯卡塑性条件,找出过盈连接由弹性变形过渡到塑性变形的条件,推导了在弹性与塑性情况下连接体内的应力计算公式,完善和丰
2、富过盈配合的应力分析理论。计算实例分析了轴毂结构参数对许用过盈量的影响规律,并通过对毂内应力的分析,发现随着过盈量的增加,毂内塑性区变大,按弹性变形和按弹塑性变形计算的应力结果的差异变大。关键词:过盈连接;弹塑性变形;屈瑞斯卡条件;应力分析中图分类号:TH131.7;TH123.4文献标识码:A文章编号:10038728(2008)03031305StressAnalysisofColumnFacePressureConnectionLiWeijian,PanCunyun(MechanicalCADLaboratory,National
3、UniversityofDefenseTechnology,Changsha410073)Abstract:Inthepas,tonlyelasticdeformationisconsideredinthestressanalysisofthepressedonjointofshaftandhub.Inthispaper,wefurtheranalyzetheeffectofshafthubstructureandinterferencemagnitudeonthestressandtheconditionofplasticdeformation.Th
4、econditionunderwhichtheelasticdeformationistransferredtoplasticdeformationinthepressureconnection,isdeterminedbyTrescacriterion,andthestressformulaofthejointbodyisdeducedundertheelasticandplasticconditions.Ourworkperfectsandrichensthestressanalysistheoryoftheinterferencefi.tAnexa
5、mpleisgiventoanalyzetherelationshipbetweenshafthubstructureparametersandpermittedinterferencemagnitude;andinthestressanalysisofthehub,itisfoundthatwiththeincreaseofinterference,theplasticregionbecomeslargerandthedifferencebetweentheresultscalculatedbyelasticdeformationandthosebye
6、lasticplasticdeformationbecomesobvious.Keywords:pressureconnection;elasticplasticdeformation;Trescacriterion;stressanalysis[13,14][15][16]圆柱面过盈连接在工程上主要表现为轴(空心W,GamerU,GuvenU等人开始关注轴轴或实心轴)与轮毂的过盈配合形式。文献[1~6]毂过盈连接的弹塑性和接触区的非线性问题,及轴对过盈连接的结构,特性等作了详尽的概括,指出了毂应力分布的影响因素。而文献[17]进一步指出过盈连接在
7、无键传动中的地位和作用。正是因为过由于连接体接触面间存在着温差和摩擦等因素的影盈连接在工程应用中的重要性,人们对其进行了广响,使得基于经典弹性力学中拉梅方程的方法不再[6~12][18]泛的研究。这些研究主要集中于利用经典的适用,故而近年,数值方法变得很流行。把有限[1~6,11,12,19,20]弹性力学理论,在一般程度上解决轴毂过盈连接的元分析方法引入到过盈连接的应力分应力分析问题。随着工程应用的深入,Mack析中,可以更加精确与细致地刻画轴毂中应力的分布情况,这为过盈连接的设计、选用和校核提供了新收稿日期:20070213的方法。作者简介:李伟建(1
8、979-),博士研究生,研究方向为机械CAD、新本文针对过盈连接应
