基于实测接触轮廓线的精密锥面摩擦联接接触性能有限元分析方法.pdfVIP

第44卷 第 1期 四川 大 学 学报 (工程 科 学版 ) V01．44No．1 2012年 1月 JOURNALOFSICHUANUNIVERSITY(ENGINEERINGSCIENCEEDITION) Jan．2012 文章编号：l009—3087(2012)01-0202-07 基于实测接触轮廓线的精密锥面摩擦联接接触性能有限元分析方法 聂 涌 ，殷国富 ，肖河川 ，张龙飞 (1．四川大学 制造科学与工程学院，四川 成都 610065；2．~t)ll德恩机械有限责任公司，四川 眉山620460) 摘 要：为使精密锥面联接接触性能仿真分析与实际接触情况相一致，并精确评估其传动性能及指导设计，在建立 压紧套接触面正压力与轴向预紧力理论关系式的基础上，提出一种基于三坐标测量机精确测量锥面接触轮廓与有 限元数字仿真分析相结合的精密锥面摩擦联接接触性能分析方法。运用 Bezier曲线拟合三坐标实测接触轮廓数 据，通过 Matlab输出实测接触轮廓APDL命令构建有限元实测模型，使实测接触轮廓数据和仿真模型得到耦合。 实验测试与仿真分析表明，理论计算结果较低估计了锥面摩擦联接传动性能指标，实测模型由于接触轮廓的不规 则性导致各零件只在局部接触充分，与理想模型仿真结果差异较大。因此 ，精密锥面摩擦联接件设计需同时考虑 零件弹性变形与实际接触表面的不规则性，特别是后者对传动效率的影响，以提高精密锥面摩擦联接的设计质量。 关键词：精密锥面摩擦联接；接触轮廓线；Bezier曲线 ；接触性能 中图分类号：TP391．9 文献标志码：A ContactPerformanceAnalysisofAccurateConicalFrictionCouplingBasedonMeasuredContactCo ntours NIEYong，YINGuo ，XIAOHe—chuan ，ZHANGLong-fei (1．SchoolofManufacturingSci·andEng—SichuanUniv．，Chengdu610065，China； 2．SichuanDawnMachineryCo．，LTD，Meishna 620460，China) Abstract：Aimingatmakingthecontactperformanceanalysisofaccurateconicalfrictioncouplingagreewithactual conditionstopre— ciselyevaluateperformanceandguidedesignprocess，atheoretical fomr ulaabouttherelationbetweennomr alpressureofcontactsur- faceandaxial pretighteningloadwasgiven．A methodcombingexperimental measurementtechniquewithfiniteelementsimulationa— nalysiswasthenproposed．Inthismethod，htemeasuredrealcontactcontou~ofthecouplingwerefittedbyBeziercurve．Accordingto thefittingBeziercontactcontours，finiteelementmeasuredmodelwasconstructedbyAPDLcommandstreamwhichwasoutputtedbya Matlabprogram．Thus，themeasureddataandsimulationmodelwerecoalesced．Thefrictionalbehaviorssimulationresultswereeom- paredtoanalyticalsolution，whichdemonstratedthatthena alytical solutio