裝配式凸輪軸內(nèi)高壓連接技術(shù)的研究.pdf

1、裝配式凸輪軸技術(shù)是一種將凸輪軸各零件分別加工，然后裝配連接在一起的新型凸輪軸制造技術(shù)。相比傳統(tǒng)一體式凸輪軸技術(shù)，其在降低生產(chǎn)成本和產(chǎn)品多樣化設(shè)計等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢。內(nèi)高壓成形（IHPF）技術(shù)是一種先進(jìn)制造技術(shù)，具有減輕產(chǎn)品重量和減少產(chǎn)品生產(chǎn)工序等優(yōu)點(diǎn)。將其應(yīng)用于裝配式凸輪軸連接技術(shù)，對于提高凸輪軸生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)凸輪軸輕量化生產(chǎn)具有重要意義。
　　本文通過有限元模擬結(jié)合相關(guān)試驗(yàn)，對裝配式凸輪軸內(nèi)高壓連接（IHPC）技術(shù)展開以下方面的

2、研究：
　　（1）針對裝配式凸輪軸內(nèi)高壓連接技術(shù)原理，通過分析常見裝配式凸輪軸連接結(jié)構(gòu)，設(shè)計兩種新型連接結(jié)構(gòu)。
　?。?）在室溫下對304不銹鋼芯軸管材進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn)，獲取材料力學(xué)性能參數(shù)，判斷其與45鋼凸輪是否滿足內(nèi)高壓連接要求；同時獲取材料本構(gòu)關(guān)系，用于導(dǎo)入有限元軟件進(jìn)行模擬；針對新型連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)高壓連接試驗(yàn)，獲取裝配式凸輪軸測量試件；然后對測量試件進(jìn)行三坐標(biāo)測量試驗(yàn)，獲取反映連接界面凸輪與芯軸接觸狀況的相關(guān)數(shù)據(jù)。<

3、br>　?。?）對裝配式凸輪軸內(nèi)高壓連接和服役過程展開模擬。分析凸輪與芯軸應(yīng)力應(yīng)變等分布情況，并就結(jié)構(gòu)參數(shù)（等距型面偏距和對數(shù)螺旋線螺旋角余切值）和工藝參數(shù)（內(nèi)壓力和軸向進(jìn)給量）對內(nèi)高壓連接結(jié)束后凸輪與芯軸接觸狀況，以及對服役時凸輪軸連接強(qiáng)度的影響進(jìn)行分析。
　　研究結(jié)果表明：
　?。?）所設(shè)計等距型面和對數(shù)螺旋線結(jié)構(gòu)適用于內(nèi)高壓連接工藝，結(jié)構(gòu)中三葉突出部分有利于裝配式凸輪軸在服役時承受扭轉(zhuǎn)載荷。
　　（2）在內(nèi)高壓連

4、接過程中，凸輪內(nèi)孔兩端未與芯軸接觸；在凸輪與芯軸接觸區(qū)域內(nèi)，沿軸向在接觸區(qū)域邊緣，兩者接觸較為緊密，且沿環(huán)向在凸輪內(nèi)孔輪廓較為平緩的部位接觸較為緊密。
　?。?）當(dāng)內(nèi)壓力為最小值時，凸輪與芯軸接觸狀況較差，但對于較小結(jié)構(gòu)參數(shù)，接觸狀況隨內(nèi)壓力的增大得到明顯提高；軸向進(jìn)給量的適當(dāng)增大能夠改善凸輪與芯軸的接觸狀況，但在不同結(jié)構(gòu)參數(shù)和內(nèi)壓力下影響不同；其中在結(jié)構(gòu)參數(shù)較大而內(nèi)壓力較小時其影響較小。
　　（4）當(dāng)內(nèi)壓力為最小值時，不同