基于最佳接觸壓力分布的主銷推力軸承接合面修形方法研究.pdf

1、主銷推力軸承作為汽車轉(zhuǎn)向橋的重要部件，其工作性能直接影響到汽車的行駛安全性和穩(wěn)定性。在車身載荷和車輪支撐力的作用下，軸承始終在偏心受壓的工況下工作，軸承偏載一側(cè)更易過早地出現(xiàn)失效。研究表明軸承接合面處接觸壓力分布不均是造成其失效的主要因素，通過對接觸接合面進行微量修形可以有效改善接觸壓力分布，提高軸承的工作精度和壽命。因此，開展彈性結(jié)構(gòu)接合面修形方法研究，并以主銷推力軸承作為研究對象進行應(yīng)用研究，對解決彈性接觸修形問題具有重要的意義。<

2、br>　　傳統(tǒng)研究方法中，以Lundberg對數(shù)曲線為基礎(chǔ)的修形設(shè)計不能適應(yīng)于復(fù)雜工況下的接合面修形；結(jié)合有限元軟件進行反復(fù)迭代的修形具有較高計算復(fù)雜度，并且需要較大的計算量；利用接觸變形直接估算修形量的半經(jīng)驗方法，很難獲得有效的優(yōu)化效果。針對以上不足，本文提出一種新的彈性接觸修形方法，完成的主要研究工作如下：
　?。?）最佳接觸壓力分布模型研究?；跀?shù)學(xué)規(guī)劃理論，在滿足零部件力平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件下，建立起兩種求解最佳接觸壓力

3、分布的優(yōu)化模型—最小二乘優(yōu)化模型和極小化極大優(yōu)化模型，并通過實例論證出最佳優(yōu)化模型。
　?。?）彈性接觸修形新方法研究?；谟邢迒卧ǖ幕驹?，提出了一種綜合考慮各接觸節(jié)點間修形量與接觸壓力相互作用的耦合剛度計算思想。針對靜定邊界結(jié)構(gòu)，提出一類高效、精確的以求解接觸剛度矩陣為核心的修形計算方法，僅需一次結(jié)構(gòu)分析就可實現(xiàn)優(yōu)異的修形。針對超定邊界結(jié)構(gòu)，在考慮接合面修形對修形區(qū)域接觸特征參數(shù)、位移邊界條件影響的基礎(chǔ)上，建立起基于極小化

4、極大數(shù)學(xué)模型的求解算法，僅需低次的線性計算就可實現(xiàn)最優(yōu)修形。
　?。?）基于接觸修形新方法的主銷推力軸承接合面修形研究。通過對車橋模型進行適當(dāng)?shù)睾喕?，將主銷推力軸承的修形問題轉(zhuǎn)換為一類求解超定邊界條件下的非線性接觸修形，在考慮接合面修形對多域接觸條件非線性影響的基礎(chǔ)上，將軸承接合面的修形優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為低階的數(shù)學(xué)問題，進而實現(xiàn)最優(yōu)修形。
　　通過對主銷推力軸承接合面修形模型等算例的對比分析，表明本文提出的基于最佳接觸壓力分布的