轴孔过盈配合装拆用液压推拉器的设计与优化(附件)【字数：14623】
过盈配合联接具有传递扭矩大、可靠性强、定心精度高等优点，广泛应用于无键联接，并在无键联接领域占据着越来越重的地位。本文设计了一款轴孔过盈配合装拆用液压推拉器用于装拆过盈配合联接。本文介绍了液压推拉器的装拆工作原理及安装工艺，用三维建模软件SolidWorks建立液压推拉器的三维模型，对曲轴减震器的装拆过程进行运动仿真分析。然后对推拉器体和刚性活塞进行有限元分析，运用ANSYS软件做非线性结构静力学分析，分析液压推拉器的受力以及变形结果以校核其结构。并绘制零件二维工程图。运用CFD计算流体力学分析软件对使用SolidWorks建立的进油以及出油油路模型做流体分析计算。运用Gambit软件对模型做网格划分前处理，Fluent对推压油路流场进行数值模拟，并用图像的形式给出计算结果。这对液压推拉器的实践研究有重要的参考意义。关键词过盈配合，无键联接，液压推拉器，有限元分析，推压油路，流体分析
Key Words：Interference fit，keyless connection，Hydraulic push and pull device，ANSYS，Push pressure circuit，Fluent 目 录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2研究目的和意义 1
1.2国内外无键过盈联接液压装拆技术研究与应用 2
1.2.1国外现状 2
1.2.2国内现状 3
1.2.3拆解方法研究 2
1.3本文主要工作 4
1.4本章小结 4
第二章 液压推拉器设计与运动仿真 5
2.1液压推拉器方案设计 5
2.2液压推拉器的工作原理及基本结构设计 6
2.2.1液压推拉器工作原理 6
2.2.2液压推拉器基本尺寸 8
2.3液压推拉器的主要结构三维模型建立 10
2.3.1液压推拉器器体的三维模型建立 10
2.3.2刚性活塞的三维模型建立 11
2.4液压推拉器辅助配件设计 11
2.4.1推拉器推压进油孔接头 12
2.4.2 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
Key Words：Interference fit，keyless connection，Hydraulic push and pull device，ANSYS，Push pressure circuit，Fluent 目 录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2研究目的和意义 1
1.2国内外无键过盈联接液压装拆技术研究与应用 2
1.2.1国外现状 2
1.2.2国内现状 3
1.2.3拆解方法研究 2
1.3本文主要工作 4
1.4本章小结 4
第二章 液压推拉器设计与运动仿真 5
2.1液压推拉器方案设计 5
2.2液压推拉器的工作原理及基本结构设计 6
2.2.1液压推拉器工作原理 6
2.2.2液压推拉器基本尺寸 8
2.3液压推拉器的主要结构三维模型建立 10
2.3.1液压推拉器器体的三维模型建立 10
2.3.2刚性活塞的三维模型建立 11
2.4液压推拉器辅助配件设计 11
2.4.1推拉器推压进油孔接头 12
2.4.2 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
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推拉器涨压油管接头 12
2.4.3垫块的三维模型建立 12
2.4.4密封圈选择 13
2.5液压推拉器运动过程分析 14
2.5.1安装过程 14
2.5.2拆卸过程 15
2.6本章小结 15
第三章 液压推拉器主要零件的有限元分析 17
3.1有限元分析的理论基础 17
3.1.1 有限元法的基本思想 17
3.2.2有限元法的求解过程 18
3.2ANSYS软件简介 20
3.3ANSYS非线性静力学分析 21
3.3.1液压推拉器器体的ANSYS结构静力分析 21
3.3.2液压推拉器活塞的ANSYS结构静力分析 28
3.3本章小结 33
第四章 液压推拉器工作过程油压分析 34
4.1 计算流体力学理论基础 34
4.2计算流体力学的计算方法 34
4.2.1有限差分法 34
4.2.2有限元法 34
4.2.3有限体积法 34
4.3Fluent和Gambit简介 35
4.4 液压推拉器工作过程推压油压力分析 35
4.4.1液压推拉器工作过程中推压油路分析 35
4.4.2液压推拉器工作完成时推压油路分析 38
4.5 本章小结 41
第五章 总结与展望 42
5.1总结 42
5.2展望 42
致谢 44
参考文献 45
第一章 绪论
1.1 引言
过盈配合指具有过盈的配合，孔的极限偏差与轴的极限偏差的代数差值为负。过盈配合联接就是利用过盈配合使轴与孔紧密抱紧而形成的一种联接方式。工作时，依靠配合产生的压力产生的摩擦传递转矩和轴向力等。其结构简单、承载能力强，在机械零件的装配中占有十分重要的地位。按照所配合的接触面的不同，过盈配合联接可大致分为两类：圆锥面过盈配合联接和圆柱面过盈配合联接。过盈配合联接具有传递扭矩大、可靠性高等优点；相比于传统的螺纹连接、键连接等方式更具有优势，在很多场合下得到越来越广泛的应用[1]。
1.1.1 研究背景
目前，柴油机曲轴和曲轴减震器之间配合联接主要采用有键联接和无键联接两种方式[2]。其中，无键过盈配合联接方式因其具有传递扭矩大、传递可靠性强、定心精度高、结构简单、能够避免在曲轴前端和减震器内孔中开设键槽等优点，在孔轴配合的零部件中应用非常广泛[3]。
装拆技术是产品维护的关键环节。目前对装拆技术的研究主要集中于无损拆解即非破坏性拆解[4]。无损拆解不同于传统的拆解，其拆解后的零部件能够通过相当小的成本修复使之再次得到使用，且能够保证产品的质量。对采用过盈配合联接的柴油机曲轴减震器装拆过程的研究能够避免减震器装拆过程中曲轴表面和减震器内孔的刮伤，保证曲轴和减震器之间联接的可靠性，对柴油机的维护和产品质量具有重要意义。
1.1.2 研究目的和意义
早在1930年，过盈联接就已出现在机械工业中并且有了一定程度的发展。为了推广过盈联接的应用，德国定制了《过盈配合计算与应用》国家标准DIN7190；英国也对不同材料的厚壁圆筒过载试验，提出了国家标准草案，并作为国际标准的基础。而我国的研究起步较晚，1981年在山东工学院成立试验小组研究过盈配合，利用厚壁圆筒过盈配合做了很多压入、压出的试验等，参与制定了国内首个相关标准《公差与配合，过盈配合的计算与选用[5]。
时至今日，过盈配合研究已经有了相当规模的发展。过盈配合的装配也有多种方式，如压入法装配、温差法装配和液压法装配等。不同的装配方式会跟配合面产生不同的效果，带来的影响也不同，进而过盈配合的效果也有相应的差异。过盈配合联接主要分为两类圆锥过盈联接与圆柱过盈联接，圆柱面过盈联接配合后的过盈值的大小，是根据联接要求的紧固程度选择的；圆锥面过盈连接是利用包容件与被包容件相对轴向位移后相互压紧而获得过盈联接的。两者结构大体相似，但后者多采用油压进行装拆，采用的工具主要有液压螺母[6]、液压推拉器等。
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