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自动铆接机的动力学仿真说明书

1 绪论

1.1 论文的选题背景及来源

数字化加工生产设备以及计算机技术的应用,缩短了飞机的研制周期,提高了生产效率和产品质量。

其中,自动钻铆技术和自动钻铆设备的应用,极大提高了铆接装配的效率和装配质量,减少了装配成本[1]。

从五十年代初飞机制造业应用自动铆接机以来,已有三十多年的历史。

自动铆接的优点日益被人所认识。

有些制造厂认为,为提高接头的疲劳寿命以及改善密封性能,飞机的整体油箱板件以及其他主要受力板件必须采用自动铆接机铆接。

自动钻铆系统主要包括自动钻铆机和数控托架两部分[2]。

自动铆接机主要完成包括夹紧工件、钻孔、鍃窝、送钉、压铆、铣平钉头(指无头铆钉)松开夹紧等一系列工序,铆接完一个铆钉后自动定位至下一个铆钉位置。

但在实际应用过程中仍然存在着铆接效率不高、产品重复定位精度差、自动钻铆程序编制繁琐、铆接质量不稳定以及不能在线外检查程序的准确性等问题,并且自动铆接机配合数控托架在加工产品过程中,自动钻铆设备需要多维度的运动,运动结构复杂,易于发生机构与机构、机构与工件之间的干涉和碰撞,编程员难以预先发现,需反复试验调整程序,且调整策略仅依靠编程员的工程经验,不直观、效率低、差错大;同时程序的反复试调大大降低了设备的使用效率;此外由于托架及工件的自重,易出现工作过程中的中心偏移[3]。

此外,不同的铆接工艺参数,如铆接力等,直接影响工件的质量,需要选择合适的工艺参数。

仿真技术在自动钻铆中的应用,很好地解决了自动钻铆技术在应用过程中涉及到的上述问题。

通过优化钻铆路径和工艺参数,以及运动过程的干涉碰撞检查,可预先检验工艺的合理性及装配中可能出现的干涉碰撞,从而提高成品率和装配效率。

随着大飞机项目的实施,为了保证飞机装配铆接的质量,迫切需要应用自动钻铆技术。

自动钻铆仿真技术在数字化的环境下,可以有效地模拟真实环境,减少试验次数,在节约成本的同时,能对装配作业给出更为合理的建议和修改方案,从而缩短研发周期,并保证产品质量。

在这样的背景下,自动铆接机的运动学仿真对于铆接的稳定高效生产具有重要的意义。

由于能力有限,本课题我主要研究了自动钻铆机的工作原理,对自动钻铆机进行了简单的三维建模和简单的运动仿真,并在此基础上使用ANSYS对干涉配合做了简单的有限元分析。

1.2 自动钻铆技术概述

按工作方式分,铆接可分为手工铆接和自动钻铆。

手工铆接由于受工人熟练程度和体力等因素的限制,难以保证稳定的高质量连接。

而自动钻铆是航空航天制造领域应自动化装配需要而发展起来的一项先进制造技术。

自动钻铆技术即利用其代替手工,自动完成钻孔、送钉及铆接等工序,是集电气、液压、气动、自动控制为一体的,在装配过程中不仅可以实现组件(或部件)的自动定位,同时还可以一次完成夹紧、钻孔、送钉、铆接/安装等一系列工作。

它可以代替传统的手工铆接技术,提高生产速率、保证质量稳定、大大减少人为因素造成的缺陷。

随着我国航空航天产业在性能、水平等方面的不断提高,在铆接装配中发展、应用自动钻铆技术,己经势在必行。

在航空航天产业制造过程中,无论是零件、组件、部件的装配还是电缆和成品的连接都离不开各种连接方法和连接件,例如铆接、螺接、胶接、焊接等。

目前,应用最广泛的是铆接和螺接。

与其他连接方法相比,这两种连接方法工艺比较成熟,设计方法比较完善;另外,大量的实践证明,用这两种连接方法连接的各种结构件在实际使用中是可靠的,并且易于检测。

其中,铆接是不可拆卸的连接,多用于厚度不超过铆钉直径3.5倍的夹层上。

桁架连接是铆接结构的主要形式,用于连接各种结构件中的桁架和蒙皮[4]。

1.3 国内外的研究现状

国外自动钻铆设备的使用已经有几十年的历史,在相应的仿真与优化技术方面也进行了较多的研究和应用,如BROTJE自动控制公司开发的针对BROTJE公司钻铆设备的离线编程模拟系统(BA—OLPS)。

该系统通过CATIA模型可以导出数据结构至NC程序,并能进行碰撞检查,优化NC程序,缩短生产准备时间。

在铆接变形仿真方面,Hsing-LingWang[5]对铆钉钉头处的变形进行有限元分析与试验验证,施加不同大小的压力,研究压力变化对铆钉钉头变形直径的影响,并对一组铆钉的疲劳载荷的传递进行了研究。

针对铆接工艺方面BillyKelly[6]等仿真了一个铆钉的安装过程,研究了轴对称模型下铆钉安装仿真的FE模型,精确地预测了铆接成形过程中的力。

VBlanchot[7]等人以不同途径建立可调整数值模型来仿真铆钉连接,并建立了部分、轴对称和3D三种模型。

国内虽然在仿真技术方面起步较国外相比稍晚,但近几年发展速度很快。

刘斌[8]运用CATIA中的DMU(数字样机模块)进行优化分析,实现了汽车总体没计中相关部件运动机构仿真分析。

西安飞机设计研究所在飞机研制中釆用并行工程和无纸设计技术,应用CATIAV5进行三维外形建模、三维结构设计、数字化结构件和主要飞机系统件的预装配,首次在中国设计了飞机全机规模数字样机。

杨静[9]等采用数字人和计算机仿真技术,模拟飞机制造中工人的作业姿态,为生产准备阶段提前发现问题提供直观的分析和判断依据。

董兴辉[10]等人提出装配顺序规划的优先关系约束半角矩阵法,并基于Pro/E建立一种装配仿真系统,直观地进行产品预装配,验证和改进产品的装配工艺。

国内外对仿真技术的深入研究和应用,充分体现了仿真技术在装配过程中的重要性。

装配仿真与优化技术在波音和空客中的有效应用证明,仿真技术可以有效地缩短装配工艺设计周期,同时降低装配成本。

飞机装配连接中的铆接数量巨大,铆接质量直接影响了工件的疲劳寿命,仿真技术在自动钻铆过程运用可以有效提高自动钻铆的效率和质量。

1.4 干涉配合铆接概述

现代飞机制造过程中,由于结构设计、工艺维修、检查的需要,机械连接不可缺少,在很长一段时间内仍将是主要的连接方法。

在第二代、第三代、甚至第四代战斗机以及民机生产中,都采用了大量的机械连接。

铆接结构重量轻、成本低、工艺简便,比螺接更具技术优势,因而用得比较普遍。

铆接技术发展相对比较缓慢,但近年来在新型飞机研制过程中,为满足结构设计要求,提高飞机的性能,铆接技术有了新的发展。

铆接又包括了普通铆接、密封铆接、干涉配合铆接等等。

普通铆接,因疲劳强度低,密封性能差,无法满足新型飞机的结构要求,促使铆接技术进一步发展,其中主要是无头铆钉干涉配合铆接技术。

在保证铆钉便于插入钉空的前提下,铆钉和孔的间隙尽量下,以便铆接以后钉杆与孔之见形成紧配合,或称干涉配合。

有适当的干涉量的干涉配合,能成倍地提高连接件的疲劳寿命。

采用无头铆钉干涉配合的铆接,能够可靠地保证铆钉自身的密封性。

因此,无头铆钉干涉配合的铆接得到了迅速的发展和广泛的应用[11]。

1.5 研究意义及内容

1.5.1 研究意义

根据当前飞机制造技术的发展趋势,铆接技术仍将是飞行器结构部件最可靠的连接技术。

然而旧的铆接方法手工作业劳动强度高,铆接质量差,己不能满足现代飞机生产制造的要求。

自动钻铆技术已成为飞机制造业发展的必然趋势。

自动钻铆技术不只是工艺机械化、自动化的要求,更主要的还是飞机本身性能的要求。

目前世界各航空工业发达国家都已广泛采用自动钻铆技术。

随着大飞机项目的实施,为了保证飞机装配铆接的质量,迫切需要应用自动钻铆技术。

自动钻铆仿真技术在数字化的环境下,可以有效地模拟真实环境,减少试验次数,在节约成本的同时,能对装配作业给出更为合理的建议和修改方案,从而缩短研发周期,并保证产品质量。

在这样的背景下,自动铆接机的运动学仿真对于铆接的稳定高效生产具有重要的意义。

1.5.2 研究内容

说明书的主要内容及章节安排如下;

第1章:

绪论,主要介绍了课题的来源和研究背景,以及国内外自动钻铆仿真技术发展现状。

第2章:

自动钻铆机钻铆部分的设计,本章阐述了自动钻铆机的组成和工作原理,确定了铆钉的型号和尺寸,设计了专用的复合钻和选取了电机主轴,并对钻铆的主要工序做了DMU(运动机构)分析。

第3章:

干涉配合铆接,本章分别对干涉配合铆接的产生和实质、干涉配合铆接的几种方法以及干涉量和疲劳寿命的关系做了介绍。

第4章:

干涉配合对疲劳寿命的影响,本章主要对干涉配合对疲劳寿命的影响做了介绍,并利用ANSYS有限元分析软件做了干涉配合铆接的模拟实验和分析。

第5章:

总结,总结本次毕业设计的成果和不足之处。

 

2 自动钻铆机钻铆部分的设计

2.1 自动铆接机简介

大多数自动铆接机的床身是弓臂式的。

铆接普通铆钉和无头铆钉的弓臂式自动铆接机典型结构如图2.1所示。

铆接机分上动力头、下动力头、床身和自动送钉装置四部分。

上动力头上有上压紧件和可以移动的钻锪、压铆、铣切三个工作头(铆接有头铆钉时可不用铣平工作头),下动力头是可以升降的下铆模和下压紧件。

动力头的压铆力决定了能铆接的材料和直径。

弓臂钳口尺寸(喉深和喉高)决定了能铆板件的宽度和曲度[11]。

图2.1 钻铆机结构示意图

钻铆部分是自动钻铆机的核心所在,它直接影响着钻铆机的各项性能。

因此,该部分的设计更是整个设计中的重中之重。

2.1.1 自动铆接机各部分结构

(1)钻削工作头。

采用可调速的液压马达或直流电机驱动钻轴,转速范围为0~6000r/min,用无机调速,送进量也可以调节,以适应不同材料的工件和不同的孔径。

本文采用的是复合钻,如图2.4所示。

(2)铣平工作头。

用无头铆钉铆接成埋头铆钉时,钉头的多余材料要铣掉,使其与蒙皮表面平齐,常用的是端面铣。

本文用的是端面铣刀,如图2.5所示。

(3)上、下压铆工作头。

上压铆头的作用是把铆钉夹中的所夹持的铆钉推入铆钉孔内,上铆模使无头铆钉有合适的上外伸量,达到铆接位置时固定不动,下压铆模把送入孔内的铆钉拖住,并保持正确的位置。

当下铆模向上压铆时,上铆模给铆钉以反作用力,完成压铆。

对于无头铆钉,为了形成上铆钉头,工作必须随同上、下夹紧件向上浮动一段距离。

上、下压铆模如图2.6所示。

(4)自动送钉装置。

2.2 铆钉的选择

因为铆接过程中有许多参数可以直接影响到铆接的质量[12],如铆钉的材料、直径、长度等都是影响铆接质量的因素,所以,在设计铆接机本体结构之前,先确定铆钉的材料及尺寸。

本文所涉及的被铆工件材料为铝合金薄板,铆钉也选择铝合金材料,采用无头铆钉。

2.2.1 铆钉的直径选择

铆钉杆直径的大小是由被铆件所承受的实际载荷决定的。

然而,就金属板材的铆接(这也是铆接的主要形式)来说,铆钉杆直径与被铆件的厚度有着密切的关系[13]。

当被铆件中较薄板的厚度

<5mm时,铆接直径d≈2

[14]。

由于本设计被铆接件厚度均为2mm,所以铆接直径d≈4mm。

如果铆钉直径大于此值,会造成铆接困难,而且由于钉孔增大而削弱铆接部件的强度;若铆钉直径太小,铆接时则可能造成铆钉杆的弯曲。

2.2.2 铆钉长度的选择

为防止劣质铆接,必须保证铆钉长度适宜。

如果铆钉过长,在铆接过程中就会产生弯曲变形,如图2.2(a)所示。

即使能够形成勉强过得去的铆钉头,铆钉也很可能被为形成铆钉头而进行的多次镦压损伤。

另一方面,如果铆钉杆太短,就不可能形成完整的铆钉头,如图2.2(b)所示;而且,在铆接过程中还可能损伤被铆件,如图2.2(c)所示。

    

     

     

(a)铆钉过长时(b) 铆钉杆过短时(c) 铆接表面损伤时

图2.2 劣质铆钉

当铆钉为钢制时,铆钉长度L=1.12

+1.4d[14],其中Σ

为被联接件的总厚度,一般取Σ

≤5d,d为铆钉直径。

经计算得L=11.12mm,所以使用长为11mm的铆钉。

2.3 孔径的确定

在钻孔装置整体设计前,先确定孔的直径大小。

因为影响铆接质量的除了前节所讲的铆钉尺寸外,铆钉孔直径大小也会影响铆接质量。

铆钉在钉孔中不能太松。

钉孔直径一般不能比铆钉直径大约7%。

如果间隙过大,即使形成了外观良好的铆钉头,孔内的铆钉杆部分任然可能是弯曲的(如图2.3所示),致使铆钉强度削弱。

 

图2.3 铆接孔过大造成的影响

由表3.1可以查出,当铆钉直径d为4mm时,铆接孔径

应为4.1mm。

表3.1铆钉孔直径[13]

铆钉直径d

2

2.5

3

3.5

4

5

6

8

10

12

14

16

18

20

铆钉孔直径

精装

2.1

2.6

3.1

3.6

4.1

5.2

6.2

8.2

10.3

12.4

14.5

16.5

粗装

11

13

15

17

19

21.5

2.4 钻孔设计

钻孔是实现铆接的基础,它完成了铆接的定位工作,与铆接有着同样的重要性。

2.4.1 复合钻的设计(钻孔和锪窝)

为了完成同时完成钻孔和锪窝两个工序,本文设计了图示的复合钻,在钻完孔的同时可以完成锪窝,如图2.4所示。

图2.4复合钻的三维设计

图2.5端面铣刀

图2.6上铆模图2.7下铆模

2.5 铆接过程的DMU(运动机构)分析

自动铆接是工件在铆接机上,自动完成包括夹紧工件、钻孔、锪窝、送钉、压铆、铣平钉头(指无头铆钉)、松开夹紧件等一系列工序,铆接完一个铆钉自动定位至下一个铆钉位置。

本文主要对其中的主要工序进行了DMU分析[15]。

(1)钻孔锪窝,如下图示:

(2)送钉、压铆,如下图示:

(3)铣平钉头,如下图示:

2.6 电主轴选型

(1)电主轴的特点

传统机床主轴是由电机通过中间变速和传统装置(如皮带、齿轮、联轴节等)驱动主轴旋转而工作,这样的主轴形式成为分离式和直联式主轴(通称机械主轴)[16]。

目前,最适合主轴高速运转的形式是电主轴。

它采用无外壳电机直接驱动,电机的转子直接装配在主轴上,电机的定子则与主轴单元的外壳配合,省去了皮带轮和齿轮箱等整套中间传动环节,实现了主轴系统的零传动。

与传统主轴相比,电主轴具有以下特点[17]:

①结构紧凑,机械效率高,噪声低,振动小,精度高;

②运行平稳,没有冲击,使主轴轴承寿命得到延长;

③易于实现高速化,动、静态精度高,稳定性更好;

④可在额定转速范围内实现无级变速,以适应各种工况和负载变化的要求。

(2)电主轴的选择

不同的场合需要不同参数的电主轴。

电主轴的基本参数和主要规格包括:

套简直径、

最高转速、输出功率、计算转速、计算转速转矩和刀具接口等。

一般电主轴型号中含有套简直径、最高转速和输出功率三个参数。

选用电主轴的计算流程图见图2.8所示。

图2.8电主轴计算流程图

其中n为电主轴转速(r/min),Vc为切削速度(m/rain),d为刀具半径,Q为材料切除量(

/rain),r为工件孔半径(m),Pc为有效功率(KW),K为每千瓦材料切除量(mm3/KW.rain):

结构钢为10000-15000,合金钢为5000~8000,铸铁为15000-30000,铸钢为10000~15000,铝合金为60000~70000。

代入数据:

n

根据计算得出的数据,选择IBAG公司生产的HF45型号的电主轴。

其功率与转速的关系图如图2.9所示。

图2.9HF45型电主轴功率与转速的关系

其中

为在电动机的100%运转时间内,负载是连续不变的;

为在电动机运转时间内,负载是断续的,即在每个2min的周期内,60%的时间承受负载,另40%时间为空载,这种电动机运行方式称为

电主轴应用在机床上时,负载是断续的(当工序之间进行定位、返程、换刀等动作时,机床加工过程将短时停顿),应按

来选定功率较为经济[18]。

 

3 干涉配合铆接

3.1 干涉配合铆接的产生和实质

迄今为止,国内各机种上(包括新机),铆接结构所占的比重依然最大。

铆接结构的疲劳寿命与铆接工艺有关。

我国目前最普遍使用的铆接工艺仍是沿用苏联五六十年代的传统方法(即普通铆接),它适用于过去机种单纯保证铆接接头静强度的设计,但不能满足在高疲劳区使用的要求。

要提高铆接结构的疲劳强度,必须改进铆接工艺,一种简单而有效的方法是干涉配台铆接。

干涉配合铆接的实质是在铆钉与钉孔之间存在一定的干涉量,从而在孔周围引起适量的残余压应力场。

当铆接接头承受外界交变载荷时,该残余压应力场使孔边实际所受的应力幅值降低,从而提高该铆接接头的疲劳寿命[11]。

干涉配合铆接的方法很多,以下三种比较容易在生产中得到推广应用。

3.2 干涉配合铆接的方法

方法I:

利用工厂现有标准铆钉直接进行干涉配台铆接,如图3.1所示。

这种方法与普通铆接的区别在于:

(1)干涉配合铆接要求钉与孔在铆接前的配合间隙较普通铆接的小.因而其制孔直径也比较小(见表3.1)。

表3.1两种铆接间隙对比

铆钉公称直径

d

普通铆接制孔直径D

干涉铆接制孔直径D

基本尺寸

极限偏差

基本尺寸

极限偏差

3

3.1

+0.01

3.08

+0.080

3.5

3.6

3.58

4

4.1

+0.150

4.08

5

5.1

5.08

6

6.1

6.08

图3.1标准铆钉干涉配合铆接

(2)普通铆接使用平铆模或平顶铁,铆出的镦头呈鼓形或扁圆柱形;而标准铆钉的干涉配台铆接必须使用凹铆模才能将外伸量中的部分材料挤入孔内形成干涉量。

所以镦头形状呈锥台形,从镦头的形状可以鉴别出两种不同方法的产品。

(3)干涉配合铆接所用的铆钉长度应比普通铆的略短些(外伸量约为d至1.1d),这样既可满足镦头的尺寸要求又不致铆歪而影响干涉量。

方法Ⅱ:

将现有标准铆接反插,在沉头窝一侧镦粗。

如图3.2所示,这种方法在国内常被称为自封铆接或镦埋头铆接。

自封铆接对孔径、铆模及钉长的要求同方法一。

为了材料能够良好填充,推荐采用820×300双锥度沉头窝。

如图3.3所示,其尺寸列于表3.2中。

当要求外型平整时,应铣去镦头。

图3.2自封铆接

图3.3820×300两锥度沉头窝图3.4冠状铆钉干涉配台铆接

表3.2两锥度沉头窝的相关尺寸

铆钉直径d

E=0.l

(参考)

3.5

4.9

1.3

1.0

4

5.6

1.6

1.0

5

7.0

2.0

1.3

6

8.4

2.4

1.3

方法Ⅲ:

用冠状铆钉进行铆接。

冠状铆钉是一种带补偿头的特殊沉头铆钉,如图3-4,铆接后冠头部分(图中阴影区)的材料将被打平而转化成干涉量。

在薄板结构(6≤12d)上铆接冠状铆钉的工艺最简单,除制孔尺寸(见表3.1)外,几乎与普通沉头铆接毫无区别。

因此从外观上很难区别出该两种不同方法铆接的产品。

当结构的叠层厚度超过1.2d时,单靠冠头部分的材料已不能满足规定干涉量的需要,必须使用凹铆模。

方法I通常是用平锥头铆钉在内部结构上铆接。

由于这种方法可能引起较大的结构变形,故在外蒙皮部位铆接时推荐采用方法Ⅱ(用于厚叠层结构)和方法Ⅲ(用于薄叠层结构)。

干涉配合铆接相对干普通铆接的疲劳寿命增加也随应力水平不同而不同,一般是应力水平越低,疲劳寿命增也越高(见表3.3),故干涉配合铆接在中等及中等以下应力水平的情况下使用。

 

表3.3干涉配合铆接与普通铆接的疲劳寿命对比

应力比

R

应力水平

铆接方法

疲劳寿命

N(次)

寿命增益

B

K

S(Mpa)

0.06

0.3

105

A普通铆接

B干涉铆接

88215

350359

3.97

0.4

137

A普通铆接

B干涉铆接

27219

94970

3.49

0.5

171

A普通铆接

B干涉铆接

12573

55913

4.45

0.67

229

A普通铆接

B干涉铆接

958

1682

1.76

0.05

0.4

137

A普通铆接

B干涉铆接

105313

465287

4.4

0.5

171

A普通铆接

B干涉铆接

37780

123660

3.27

0.67

229

A普通铆接

B干涉铆接

5628

10484

1.86

其中,二者在存活率95%、置信度95%条件下的疲劳寿命的对比,B=NB/NA,其中,NA为普通铆接试件寿命,NB为干涉铆接试件寿命。

对于紧固件连接,孔壁冷挤压也是一项很好的强化措施,但对铆接结构而言,似乎不如用干涉配合铆接方法简便。

拆后重铆的试件,其钉头抗拉脱疲劳性能较新试件的要高出很多,主要原因是由于沉头窝相当于经过了一次冷挤压。

采用冠状铆钉铆接,其钉头抗拉脱疲劳性能还要高出许多。

由上述可见,干涉配合铆接结构有明显的疲劳寿命增益效果,而且工艺简单,成本低廉,是一项值得推广的强化技术。

[19]

3.3 干涉量和疲劳寿命的关系

3.3.1 干涉配合和疲劳寿命

最初,飞机结构设计是在静强度理论下进行的,飞机结构疲劳破坏并没有引起人们足够的重视在40-50年代多由于起由于因疲劳破坏引起飞机失事重大事故的发生,使人们开始对飞机的疲劳寿命重视起来。

经对打捞起来的飞机残骸进行分析,发现有些事故是由于铆钉孔边缘裂纹疲劳破坏所引起的。

紧固件连接不好是飞机疲劳破坏的薄弱环节。

结构的疲劳破坏多数由于表面(包括孔壁)产生疲劳裂纹,使整个结构破坏。

服役飞机中发现的疲劳裂纹,60%以上都出现在紧固件孔处。

因此,必须采取工艺措施,推迟孔壁初始裂纹的出现和延缓裂纹扩展的速度,以提高其疲劳寿命强度。

用于提高疲劳寿命强度的工艺技术包括:

干涉配台、渗碳、喷丸强化、孔冷挤压强化、压台衬套等。

干涉配合铆接作为一种提高疲劳寿命的连接形式,其与普通铆接相比,疲劳寿命要高2~9倍。

表3.4是4种铆接工艺方法的疲劳寿命对比情况。

表3.4铆接工艺方法的疲劳寿命对比情况

连接方法

松孔配合

干涉配合

经过压力挤压的松孔配合

压力挤压加干涉配合

疲劳寿命(循环)

11000

60000

60000

700000

3.3.2 干涉量及其控制

对于干涉配合铆接来说,合理地选用干涉量是很重要的。

在参考文献[20]中图一表示出干涉量与疲劳寿命的关系。

干涉量太低,没有明显的好处,通常在相对干涉量低于0.4%时,疲劳寿命没有什么提高。

而干涉量太大,疲劳寿命也要降低。

对不同的结构情况,提高疲劳强度的干涉量最佳值没有确切的规定,其相对干涉量可以在0.6%~3.2%之间变动,常用的数值范围在1.0%~2.5%之间,达到3.6%~4.8%或者更高时,孔壁附近过太的拉应力和应力腐蚀易产生裂纹,会降低疲劳寿命。

一般来讲,采用不变形连接件(即连接件本身强度比结构材料更高)时,干涉量可以低一些。

而变形连接件,例如用塑性较好的材料制的铆钉,干涉量就要大些。

干涉配合铆接与普通铆接不同点在于普通铆接只在顶头和镦头附近产生较大的干涉配合,而干涉配合铆接在铆钉全长范围内均产生干涉配合,且干涉量各处较均匀。

干涉配合铆接的干涉量按下式计算:

绝对干涉量=

相对干涉量=

式中

——铆接前的窝或孔直径;

——铆接后的窝或孔直径

干涉量的检测部位如图3.6所示。

各层相对干涉量范围见表3.5。

表3.5各层相对干涉量范围

结构材料

位置代号

相对干涉量范围(%)

LY12

E0.5

1~4

1.5~4

1.5~6

LC4

E0.5

0.8~3

1.5~4.5

1.5~6

*对于蒙皮厚度小于d的结构不进行测量

图3.5干涉量与疲劳寿命的关系图3.6各层相对干

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