为解决组合夹具典型功能结构的设计经验重用问题,提出了一种在三维绘图软件SolidWorks平台上、基于装配约束方程的构件自动建模方法.文中分析了构件自动建模原理、构件模板建立方法、装配参数方程提取、参数方程语义分析以及参数驱动方法.在此基础上建立了组合夹具构件库系统,给出了构件应用实例,从而解决了构件自动建模中的难点,为夹具的自动装配和自动设计奠定了基础.

基于赫兹接触理论,建立了相邻滚珠间接触变形的相互关系,并考虑滚珠丝杠副支承形式、载荷条件和螺母间相互耦合的影响,建立单螺母和双螺母滚珠载荷分布的数学模型,以双螺母垫片预紧滚珠丝杠副为例进行了计算和分析。研究结果表明不同支承形式和载荷条件下的滚珠载荷分布不同,并给出了根据轴向载荷的大小和方向确定支承形式和轴向载荷作用点的方法。

以水下工作的旋转轴唇形橡胶密封圈(简称唇形密封圈)为研究对象,基于有限元分析方法研究安装过盈量和介质压力对唇形密封圈密封性能的影响。使用ANSYS软件创建唇形密封圈的三维轴对称有限元分析模型。仿真结果表明唇口接触宽度与最大接触压力随着安装过盈量的增大而增大,且安装弹簧的唇形密封圈接触宽度和接触压力比未安装弹簧的唇形密封圈大;随着介质压力的增大,唇口最大接触压力增大,接触压力的最大值出现在唇口尖端处,最大接触压力始终大于介质压力。

针对密封圈存在因接触压力过小和温度过高产生的失效问题,利用有限元软件,建立带V型板弹簧的唇形密封三维轴对称有限元模型,分析水压与安装过盈量对唇形密封圈密封性能的影响。结果表明:唇口接触宽度、最大接触压力和唇口温度都随安装过盈量的增大而增大,在相同的安装条件下,有弹簧比无弹簧的条件下唇口接触宽度、最大接触压力和最高温度更大;随着水压的增大,最大接触压力增大,受压侧比非受压侧受水压影响更大,接触压力的最大值出现在唇口尖端处。

大型齿圈成形磨削时不同的磨削余量会影响磨削力及磨削热的大小,从而引起不同的磨削变形,合理的余量分配对于保证齿圈加工质量意义重大。基于磨削接触区域模型、磨削力模型和磨削移动热源理论,分析了齿圈成形磨削在热力耦合作用下的变形预测仿真流程,建立了磨齿余量分配模型。以某大型齿圈为研究对象,以变形控制为目标,对不同磨齿余量进行了磨削变形仿真,得到了较优的余量分配值。研究方法对提高齿圈成形磨削加工精度具有一定的借鉴意义。