滾輪與滾輪銷(xiāo)接觸應(yīng)力分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、在工程學(xué)和力學(xué)領(lǐng)域，接觸問(wèn)題一直是人們廣泛關(guān)注并迫切需要攻克的難點(diǎn)問(wèn)題之一，由于接觸受到材料變形、載荷以及接觸區(qū)域變化等因素的影響，使得接觸問(wèn)題具有復(fù)雜的非線性。通常采用數(shù)學(xué)解析法和數(shù)值法來(lái)求解接觸問(wèn)題，數(shù)學(xué)解析法求解非線性問(wèn)題時(shí)難以獲得精確解，常規(guī)數(shù)值法因?yàn)樾枰啻蔚?，占用較多資源并且耗時(shí)長(zhǎng)。而有限元法通過(guò)建立幾何模型并加載邊界條件，用簡(jiǎn)單問(wèn)題代替復(fù)雜問(wèn)題求解，使問(wèn)題得到簡(jiǎn)化，因此廣泛應(yīng)用于接觸問(wèn)題的求解中。
　　本論文的研究

2、對(duì)象是柴油機(jī)噴油泵凸輪機(jī)構(gòu)，由于滾輪和滾輪銷(xiāo)在工作過(guò)程中相互接觸，使得滾輪銷(xiāo)上產(chǎn)生了應(yīng)力分布不均勻現(xiàn)象。這種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致滾輪和滾輪銷(xiāo)產(chǎn)生早期疲勞磨損，嚴(yán)重影響到噴油泵凸輪機(jī)構(gòu)的工作性能和使用壽命。本論文以這個(gè)問(wèn)題為研究背景，對(duì)滾輪和滾輪銷(xiāo)進(jìn)行三維實(shí)體建模，并將其導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行分析計(jì)算。分析結(jié)果顯示，滾輪銷(xiāo)上在與滾輪接觸的線性區(qū)域兩端出現(xiàn)了明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象，容易導(dǎo)致滾輪和滾輪銷(xiāo)磨損。
　　為了減小滾輪與滾輪銷(xiāo)的磨損現(xiàn)象，本論文

3、通過(guò)三種方式對(duì)滾輪和滾輪銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，即單獨(dú)對(duì)滾輪銷(xiāo)外圓進(jìn)行優(yōu)化、單獨(dú)對(duì)滾輪內(nèi)孔進(jìn)行優(yōu)化以及同時(shí)對(duì)滾輪內(nèi)孔和滾輪銷(xiāo)外圓進(jìn)行優(yōu)化，然后對(duì)優(yōu)化后的模型依次進(jìn)行分析計(jì)算。由分析結(jié)果可知，通過(guò)這種方式可以有效緩解滾輪銷(xiāo)邊緣效應(yīng)，改善滾輪銷(xiāo)上應(yīng)力分布不均勻的狀況。通過(guò)分析不同載荷條件下滾輪和滾輪銷(xiāo)修型凸度量大小可知，載荷越大，凸度量也越大。
　　最后，研究了滾輪銷(xiāo)材料Crl2鋼的幾種不同熱處理方式以及在不同熱處理方式下滾輪銷(xiāo)的工作性能，