某航空发动机供油管在使用过程中出现了裂纹失效问题,为明确问题的性质和原因,通过观察供油管外观、裂纹断口分析、金相组织检测、硬度试验、强度计算等工作对问题原因进行分析。最终结论为导管裂纹处为疲劳裂纹,导管活动接嘴处焊接变形量较大,与相邻导管进行插入式装配后会导致两导管未对中装配,从而引入装配应力,管路长时间工作后,受振动应力作用,焊缝处强度薄弱环节产生疲劳裂纹,最终造成供油管开裂。文中对导管接头焊缝处采用自动焊,减少打磨次数,控制焊接变形量,为保证插入式连接处有充分的轴向活动空间,避免对导管造成附加应力,建议插入式连接尽量保证活动接头在中间位置,以避免此类问题再次发生。

分析了铆钉铆接时的成形过程.对铆接成形力和铆钉铆接成形后对板孔圆柱面上的径向分布压力及铆钉冒对板圆环面上的分布压力进行了计算.该分析和计算对工程实际具有一定的参考价值.同时,在对一些具有铆钉连接的板或梁进行有限元分析和计算时,解决了其力边界条件的问题.

为研究管道装配偏差对管路连接件密封性能的影响规律,建立管道连接件模型,提出有效密封的判定条件,并通过静力学仿真分析管接头接触面摩擦因数、管道装配偏差(轴向、径向及角度)对管接头连接件密封性能的影响。结果表明:拧紧力矩的增加会使密封性能增强,但超过某一极限值,管路连接件可能发生破坏;管接头与管道接触面的摩擦因数增加,密封性能降低;装配过程中的轴向偏差会降低密封性,甚至失去密封性;径向偏差和角度偏差会稍稍降低密封性,但管道会出现塑性变形。建立管道密封试验系统,试验验证了仿真分析的正确性。

在大型液压系统中,软管作为活动和振动部位的柔性连接件,是管路中不可或缺的一部分。本文结合钻机液压管路装配的实际工程需求,对软管S形弯曲的长度规律进行了理论分析,并根据软管长度规律完成装配。规律表明,在S形管路中,预留的长度处于两种形态的长度范围内时,可以避免软管弯曲小于最小弯曲半径。研究结果有助于想在实际工程中精准计算软管长度范围以防止因为长度误差导致软管寿命降低、增加装配应力等情况。

针对中空型谐波减速器柔轮在装配过程中的接触应力和变形分布问题,基于ANSYS软件对柔轮的装配进行有限元分析,仿真柔轮装配后的变形和应力分布。分析结果表明:柔轮在波发生器作用下,齿圈与筒体的连接处以及轮齿末端根部产生应力集中现象;进一步刚轮完成装配后,由于刚轮的约束,柔轮齿圈会产生弯曲变形,使柔轮应力进一步增大,应力增大11%。运用三维光学变形和应变测量分析系统对柔轮装配过程进行了测量,实验结果与仿真基本吻合,验证了该仿真分析的准确性。研究结果显示谐波减速器柔轮装配中产生的最大Von Mises应力达到622 MPa,对其可靠性寿命有较大的影响,对谐波减速器的设计及运行提供了数据支撑。

随着谐波齿轮长径比的减小,柔轮筒底的应力会急剧上升。为降低超短筒柔轮筒底应力,建立参数化杯形和礼帽形柔轮实体有限元模型,分别计算了装配状态和负载工况下柔轮最高应力及其分布规律。对比计算长径比、膜板宽度和倒圆半径等几何参数对柔轮筒底最高装配应力和负载应力的影响规律。研究发现,超短筒杯形柔轮适用于小负载传动,超短筒礼帽形柔轮更适用于大负载传动;礼帽形柔轮更易于通过增大膜板宽度减小筒底应力。