重型汽車空氣懸架系統(tǒng)推力桿熱鉚接結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、重型汽車是重要的生產(chǎn)資源和戰(zhàn)略物資，與國民經(jīng)濟發(fā)展和國防現(xiàn)代化建設(shè)密切相關(guān)，并且廣泛應(yīng)用在國防建設(shè)和國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，在整個汽車行業(yè)中的地位和作用是不可替代的。所以，對于重型汽車在運輸過程中的安全性，是必須關(guān)注的問題。
　　平衡懸架系統(tǒng)是為了減弱汽車在行進過程中產(chǎn)生的震動，能夠提高汽車駕駛過程中車輛的穩(wěn)定性以及舒適度，還可以對道路進行保護。一般來說，平衡懸架系統(tǒng)都會采用6-8個推力桿來組成多連桿結(jié)構(gòu)，然后配合彈簧以及一些鋼板一起

2、來承受汽車的作用力和力矩。鋼板和彈簧是承受和地面垂直方向上力的作用，而推力桿則是負責(zé)承受車身橫向和縱向兩方面的載荷以及汽車在不同路況上復(fù)雜的扭矩，定位車橋之間以及車橋和車架之間的相對位置，推力桿強度的好壞直接影響到汽車行駛過程中的安全性。
　　推力桿在熱鉚接過程中，對球頭軸的波紋數(shù)量、波紋尺寸、套管內(nèi)外徑尺寸、加熱溫度以及壓力機壓力等參數(shù)精度要求比較高，其中波紋尺寸、數(shù)量等鉚接結(jié)構(gòu)對鉚接后性能影響很大，突起結(jié)構(gòu)形式不好會導(dǎo)致載荷下

3、突起的承載力不均勻，且容易產(chǎn)生滑脫現(xiàn)象，最終影響推力桿的安全穩(wěn)定性。
　　本文對推力桿球頭和套管之間的熱鉚接結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，提高熱鉚接后推力桿的綜合性能，并且滿足推力桿在鉚接位置的受力總成的要求，得到鉚接性能良好的推力桿，減少了推力桿因鉚接情況不好而導(dǎo)致的失效問題，通過運用比較成熟的有限元分析的方法，對推力桿熱鉚接部位進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，主要對以下內(nèi)容進行研究并且展開論述：
　　（1）通過理論力學(xué)的方法分析熱鉚接完成后推力桿鉚接部位

4、的各個參數(shù)，得到鉚接部位突起數(shù)量 n、突起尺寸 D、d以及球頭桿部和套管接觸面積之間的相互關(guān)系，并對整車模型進行簡化，分析推力桿總成在不同工況下的受力情況，為有限元邊界條件和載荷輸入做前期準備。
　?。?）將推力桿鉚接部位的模型在Abaqus有限元分析軟件中進行軸對稱建模并進行前處理分析，其中包括材料的選擇，邊界條件的限制，以及載荷的施加大小，最終得到鉚接部分有限元分析模型，并且通過軟件的分析計算得到推力桿鉚接后應(yīng)力應(yīng)變云圖和數(shù)值

5、。
　?。?）根據(jù)有限元軟件對鉚接后的分析結(jié)果，對原來鉚接結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化分析，提出優(yōu)化方案。
　　（4）對優(yōu)化后方案進行有限元軟件分析計算，得到最優(yōu)的改進結(jié)果并進行試驗。
　　在原有的推力桿鉚接部位基礎(chǔ)上，對咬合的突起形狀改變成圓錐形以及梯形形狀。并且對這兩種方案的圓錐錐度以及梯形底邊與側(cè)邊夾角都提出三種不同的子方案，這六種子方案都是對原推力桿鉚接部位的結(jié)構(gòu)進行形狀改變，所以在施加相同的載荷下不同的圓錐錐度以及梯形底邊側(cè)