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过盈配合的有限元分析
工程力学系
张晨朝
过盈配合的有限元分析
摘要:在工程应用中,利用接触有限元法建立了内轴与外套过盈配合的有限元力学模型
来判断结构设计是否符合要求。针对内轴和外套的过盈配合状态，采用大型通用有限元
ANSYS软件对组合模具进行了有限元分析,得出了内轴与外套在过盈配合状态下的应力分
布规律及接触面压力分布状况,找到了应力集中位置和大小。结论表明结构配合尺寸设计没
有使结构产生变形,该结构完全符合产品的设计要求。
关键词:过盈配合;ANSYS
Abstract:Intheprojectapplication,inordertojudgewhetherthestructuraldesignmeetsthe
requirement,thefiniteelementandmechanicalmodeloftheinterferencejointbetweeninside
liningandoutsidewrapisestablishedbyusedcontact-finite-elementmethods.Aimedat
conditionoftheinterferencejointbetweeninsideliningandoutsidewrap,wecarryonthefinite
elementanalysisbasedonANSYSandattainthestressdistributionininterferencejoint;the
pressuredistributionincontactfaceandthelocationandthesizeofstressconcentration.Itis
concludedthatthestructureinterferencejointsizeofcombineddiedonotmakethemoldhave
distortionandthecombineddiecompletelymeetstheproductdesignrequirement.
Keywords:interferencejoint;ANSYS
1引言
[1]
过盈配合是机械工业中一种常见的零部件组装方式齿轮、轴承以及火车车轮等与其
,
装配轴之间的配合大多采用过盈配合。在工作外载荷作用下能产生足够的摩擦力以保证配
,,
合件之间不发生任何相对的滑动同时接触应力又不过大装配件能正常工作。因此研究配
,,,
[2]
合面之间的接触应力分布规律是十分重要的。机械设备中常用到轴与孔的配合，为保护机
体如机架、箱体等在设备运转中不受磨损通常压装轴套由轴套与轴配合。设备运转[3]
(),,
一定周期轴套磨损后更换轴套即可恢复轴孔原尺寸。轴套的外径与机体通常采用静配合而
,
轴套内径则与轴保持不同精度的动配合。在机械设计中一般都只标出轴套内外径的尺寸及公
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